2.1 变量、常量与数据类型

变量是用于存储数据的容器，在 C# 中需要先声明后使用，声明时要指定数据类型。例如，int num;声明了一个整数类型的变量num。变量可以根据需要进行赋值和修改。

常量是在程序运行过程中值不能改变的量，使用const关键字定义。例如，const double pi = 3.14159;定义了一个表明圆周率的常量pi。

C# 的数据类型分为值类型和引用类型。值类型包括整数类型（如byte、short、int、long）、浮点类型（float、double）、decimal类型（用于高精度的金融计算）等；引用类型包括string（表明文本数据，不可变）、dynamic（在运行时确定变量类型）、object（所有类型的基类型）等。不同的数据类型有不同的取值范围和用途。

2.2 值类型与引用类型深度剖析

值类型的变量直接存储数据值，存储在栈内存中，访问速度较快。例如，int类型的变量直接存储整数值。

引用类型的变量存储的是对象在堆内存中的引用地址，而不是数据本身。当访问引用类型的变量时，需要通过引用地址找到堆内存中的实际对象。例如，string类型的变量存储的是字符串对象的引用。修改引用类型变量时，可能会影响到多个指向同一对象的变量，由于它们共享同一个对象实例。

2.3 运算符与表达式

算术运算符包括+（加法）、-（减法）、*（乘法）、/（除法）、%（取模）等，用于进行基本的数学运算。例如，int result = 5 + 3;执行加法运算。

比较运算符有==（等于）、!=（不等于）、>（大于）、<（小于）、>=（大于等于）、<=（小于等于），用于比较两个值的大小关系，返回布尔值。如bool isGreater = 5 > 3;判断 5 是否大于 3。

逻辑运算符包括&&（逻辑与）、||（逻辑或）、!（逻辑非），用于组合布尔表达式。逻辑与和逻辑或运算符具有短路特性，即当第一个表达式的结果可以确定整个表达式的结果时，不会再计算第二个表达式。例如，bool condition = (5 > 3) && (4 < 6);组合两个布尔条件。

位运算符用于对整数类型的二进制位进行操作，如&（按位与）、|（按位或）、^（按位异或）、~（按位取反）、<<（左移）、>>（右移）。空合并运算符??在 C# 8.0 中引入，用于在一个可空值为null时提供一个默认值，如string name = person?.Name ?? “匿名用户”;。

2.4 流程控制：条件语句与循环结构

条件语句if – else用于根据条件执行不同的代码块。例如：

int num = 5;
if (num > 3)
{
    Console.WriteLine("num大于3");
}
else
{
    Console.WriteLine("num小于或等于3");
}

switch – case语句用于根据不同的条件值执行不同的代码块，适用于多条件判断的场景。例如：

int day = 2;
switch (day)
{
    case 1:
        Console.WriteLine("星期一");
        break;
    case 2:
        Console.WriteLine("星期二");
        break;
        // 其他case分支
    default:
        Console.WriteLine("未知的星期");
        break;
}

循环结构包括for循环、while循环和do – while循环。for循环常用于已知循环次数的场景，如：

for (int i = 0; i < 5; i++)
{
    Console.WriteLine(i);
}

while循环先判断条件，再执行循环体，条件为真时持续循环，如：

int count = 0;
while (count < 3)
{
    Console.WriteLine(count);
    count++;
}

do – while循环先执行一次循环体，再判断条件，条件为真时继续循环，如：

int num = 0;
do
{
    Console.WriteLine(num);
    num++;
} while (num < 3);

2.5 可空引用类型与现代内存安全

在 C# 8.0 及后来版本中引入了可空引用类型，允许值类型可以为null。例如，int? age = null;表明年龄可能还未赋值。这在数据库查询结果处理中超级有用，由于数据库中的字段可能允许为空。C# 通过垃圾回收（GC）机制自动管理内存，回收不再使用的对象所占用的内存，提高了内存管理的效率和安全性。同时，C# 还提供了一些内存安全特性，如类型安全检查，在编译时和运行时对类型进行检查，防止类型不匹配导致的错误，增强了程序的稳定性和可靠性。