练习 - 执行数学运算

  • 10 分钟

现在，你了解了加法和更重要的在数值与字符串数据类型之间的隐式类型转换的基本知识，让我们来看看一些数值数据的常见数学运算。

执行基本的数学运算

编写代码以用整数执行加法、减法、乘法和除法运算

  1. 选择 .NET 编辑器中的所有代码，请按 Delete 键或 Backspace 键删除它。

  2. 在 .NET 编辑器中输入以下代码：

    int sum = 7 + 5;
int difference = 7 - 5;
int product = 7 * 5;
int quotient = 7 / 5;

Console.WriteLine("Sum: " + sum);
Console.WriteLine("Difference: " + difference);
Console.WriteLine("Product: " + product);
Console.WriteLine("Quotient: " + quotient);

  3. 运行代码。 应会看到以下输出：

    Sum: 12
Difference: 2
Product: 35
Quotient: 1

正如你所见：

  • + 是加法运算符
  • - 是减法运算符
  • * 是乘法运算符
  • / 是除法运算符

然而，除法示例的结果商可能不是你所期望的。 小数后面的值从 quotient 中截断，因为它被定义为 int，并且 int 不能包含小数后面的值。

使用文本小数数据添加代码以执行除法

要查看除法是否正确有效，需要使用支持小数点后的小数位的数据类型，如 decimal。

  1. 删除上述步骤中的代码，然后在 .NET 编辑器中输入以下代码：

    decimal decimalQuotient = 7.0m / 5;
Console.WriteLine($"Decimal quotient: {decimalQuotient}");

  2. 运行代码。 应会看到以下输出：

    Decimal quotient: 1.4

为了使其正常运作，商（赋值运算符的左边）必须为 decimal 类型，且至少有一个被除数也必须为 类型（两者都可为 decimal 类型）decimal。

以下是同样适用的两个其他示例：

decimal decimalQuotient = 7 / 5.0m;
decimal decimalQuotient = 7.0m / 5.0m;

但是，以下代码行会无效（或者会给出不准确的结果）：

int decimalQuotient = 7 / 5.0m;
int decimalQuotient = 7.0m / 5;
int decimalQuotient = 7.0m / 5.0m;
decimal decimalQuotient = 7 / 5;

添加代码以转换整除的结果

如果不使用文本值会怎么样？ 换句话说，如果需要将类型 int 的两个变量相除，但不希望结果被截断，该怎么办？ 在这种情况下，必须执行从 int 到 decimal 的数据类型强制转换。 强制转换是一种数据转换类型，指示编译器临时将值视为不同的数据类型。

要将 int 强制转换为 decimal，请在值之前添加强制转换运算符。 使用在值前面加括号括起来的数据类型名称来强制转换该数据类型。 在本示例中，将 (decimal) 添加到变量 first 和 second 之前。

  1. 删除上述步骤中的代码，然后在 .NET 编辑器中输入以下代码：

    int first = 7;
int second = 5;
decimal quotient = (decimal)first / (decimal)second;
Console.WriteLine(quotient);

  2. 运行代码。 应会看到以下输出：

    1.4

注意

对于括号运算符，你看到了三种用法：方法调用、运算顺序和强制转换。

编写代码以确定整数相除后的余数

取模运算符 % 指示 int 相除后的余数。 你真正从此了解到的是一个数字是否可被另一个数字整除。 当遍历数百条或数千条数据记录，并想要在每 100 条数据记录经过处理后向最终用户提供反馈时，这非常有用。

  1. 删除上述步骤中的代码，然后在 .NET 编辑器中输入以下代码：

    Console.WriteLine($"Modulus of 200 / 5 : {200 % 5}");
Console.WriteLine($"Modulus of 7 / 5 : {7 % 5}");

  2. 运行代码。 应会看到以下输出：

    Modulus of 200 / 5 : 0
Modulus of 7 / 5 : 2

当模数为 0 时，表示被除数可以被除数整除。

运算顺序

正如在上一个练习中了解到的，可以使用 () 符号作为运算符运算的顺序。 但是，这不是确定运算顺序的唯一方法。

在数学中，PEMDAS 是一个首字母缩略词，有助于学生记住运算顺序。 此顺序为：

  1. 圆括号 (P)（括号内的内容首先执行）
  2. 指数 (E)
  3. 乘法 (M) 和除法 (D)（从左至右）
  4. 加法 (A) 和减法 (S)（从左至右）

C# 遵循与 PEMDAS 相同的顺序，但指数除外。 虽然在 C# 中没有指数运算符，但可以使用 System.Math.Pow 方法。 模块“使用 C# 从 .NET 库类调用方法”将使用此方法和其他方法。

编写代码以执行 C# 的运算顺序

  1. 删除上述步骤中的代码，然后在 .NET 编辑器中输入以下代码：

    int value1 = 3 + 4 * 5;
int value2 = (3 + 4) * 5;
Console.WriteLine(value1);
Console.WriteLine(value2);

    在此你将看到在不同顺序中执行相同运算时的差异。

  2. 运行代码。 应会看到以下输出：

    23
35

概括

以下是到目前为止你学习到的关于 C# 中的数学运算的知识：

  • 使用如 +、-、* 和 / 的运算符来执行基本数学运算。
  • 两个 int 值相除，得到小数点后的任意值被截断的结果。 要保留小数点后面的值，需要先将除数或被除数（或两者）由 int 强制转换为浮点数，如 decimal，然后为了避免截断，商必须是相同的浮点类型。
  • 执行强制转换操作，将值暂时视为不同的数据类型。
  • 使用 % 运算符捕获相除后的余数。
  • 操作顺序将遵循首字母缩略词 PEMDAS 的规则。