• 編譯器直接支持的數據類型成為基元類型（primitive type）。基元類型直接映射到 Framework類庫（FCL）中存在的類型。

int a = 0; // Most convenient syntax
System.Int32 a = 0; // Convenient syntax
int a = new int(); // Inconvenient syntax
System.Int32 a = new System.Int32(); // Most inconvenient syntax

• 上述4行代碼都能正確編譯，並且生成相同的IL。
  
  

• 作者不支持使用 FCL 類型名稱，原因如下：

  1. 開發人員會糾結使用 string 還是 String，string 實際上是直接映射到 System.String 。不知道 int 是指 Int32 還是 Int64。int 映射到 System.Int32，與操作系統無關。
  2. C# long 映射島 System.Int64，但在其他編程語言中，long 可能映射到 Int16 或 Int32。（C++/CLI 將long 視為Int32）許多語言不將long 作為關鍵字。
  3. FCL 的許多方法都將類型名作為方法名的一部分，如ReadBoolean，ReadInt32，ReadSingle 等。
  4. 只是用C#的許多程序員忘掉還可以用其他語言寫面向CLR的代碼。如 Array的 GetLongLength 返回 Int64 的值，在C#中為long，但是在其他語言中（C++/CLI）中卻不是。

//第3條示例
BinaryReader br = new BinaryReader
 
(...);
float val = br.ReadSingle(); // OK, but feels unnatural
Single val = br.ReadSingle(); // OK and feels good

• 不同類型，並且沒有繼承關系，正常情況下是不能直接轉換的。但是 Int32 就可以隱式轉換為 Int64。 因為C#編譯器非常熟悉基元類型，會在編譯代碼時應用自己的特殊規則。示例：

Int32 i = 5; // Implicit cast from Int32 to Int32
Int64 l = i; // Implicit cast from Int32 to Int64
Single
 
 s = i; // Implicit cast from Int32 to Single
Byte b = (Byte) i; // Explicit cast from Int32 to Byte
Int16 v = (Int16) s; // Explicit cast from Single to Int16

• 只有在類型安全的時候（不會發生數據丟失），C#才允許隱式轉換。
• 不同編譯器可能生成不同代碼來處理轉型。如將6.8的 Single 類型轉換為 Int32 時，有的編譯器可能截斷（向下取整），有的則可能轉換為7（向上取整）。C# 總是對結果截斷（向下取整）
• 基本類型可以被寫成字面值（literal），字面值為類型本身的實例。所以可以對其使用實例方法：
  Console.WriteLine(123.ToString() + 456.ToString()); // "123456"
• 如果表達式由字面值構成，編譯器在編譯時就能完成表達式的求值。

Boolean found = false; // Generated code sets found to 0
Int32 x = 100 + 20 + 3; // Generated code sets x to 123
String s = "a " + "bc"; // Generated code sets s to "a bc"

checked 和 unchecked 基元類型操作

• 基元類型執行的許多算數運算都可能造成溢出：

Byte b = 100;
b = (Byte)(b + 200);

• 執行上述運算時，第一步把操作數擴大為32位（或64位），計算結果，在存回變量 b 之前必須轉型為 Byte。
• 不同語言處理移除的方式不同。 C 和 C++ 不將溢出視為操作，允許值回滾（wrap）, 而 VB 總是將溢出視為錯誤。
• CLR 提供了一些特殊的 IL 指令，允許編譯器選擇它認為最恰當的行為。 CLR 的 加、減、乘、除都提供了相關指令：add/add.ovf，sub/sub.ovf，mul/mul.ovf，conv/conv.ovf。帶.ovf表示異常時會拋出 System.OverflowException異常，不帶.ovf 則表示不會執行溢出檢查。
• C# 默認關閉溢出檢查。
• C# 編譯器使用 /checked+ 編譯開關。開啟時生成的代碼在執行時會稍微慢一些，因為需要檢查計算結果。
• C# 提供 checked 和 unchecked 操作符來控制代碼指定區域的溢出檢查。

Uint32 invalid = unchecked((Uint32) (-1)); // OK
Byte b = 100;
b = checked((Byte) (b + 200)); // OverflowException is thrown
b = (Byte) checked(b + 200); // b contains 44; no OverflowException

• 最後一個例子， b + 200 首先會轉換為32位值， 所以不會被檢測為溢出。
• C# 支持checked 和 unchecked 語句，它們語句塊內的表達式都進行/不進行溢出檢查。

checked 
{ // Start of checked block
Byte b = 100;
b += 200; // This expression is checked for overflow.
} // End of checked block

• checked 操作符和 checked 語句的唯一作用是決定生成哪個版本的加、減、乘、除和數據轉換IL指令，所以在 checked 操作符和語句中調用方法，不會對該方法造成任何影響。

checked
{
// Assume SomeMethod tries to load 400 into a Byte.
SomeMethod(400);
// SomeMethod might or might not throw an OverflowException.
// It would if SomeMethod were compiled with checked instructions.
}

• 一些建議：
  1. 盡量使用有符號數（如 Int32，Int64）而不是無符號數，這允許編譯器檢測更多的上溢/下溢錯誤。許多類庫（Array 和 String 的Length 屬性）被硬編碼為返回有符號值，這樣可以減少類型轉換。無符號數不符合CLS（公共語言規範）。
  2. 在寫代碼時，不希望溢出的部分放到 checked 塊中，同時捕獲 OverflowException，並做相應處理。
  3. 寫代碼時，將允許發生溢出的代碼顯示的放到 unchecked 塊中，如計算校驗和。
  4. 對於沒有使用 checked 和 unchecked 的代碼，都假定希望在溢出時產生異常，視溢出為bug。
• 開發程序時，打開編譯開關/checked+，檢測異常，在發布時應用編譯器的/checked-，可以確保運行效率。
• 如果在效率允許的情況下，開啟/checked+，防止數據損壞。
• System.Decimal 被許多語言（如 C# 和 VB）認為是基元類型，但是 CLR 不把它當做基元類型。CLR 沒有處理 Decimal 的 IL 指令。編譯器會生成代碼來調用 Decimal 的成員，並通過這些成員來進行運算，這意味著 Decimal 值的處理速度慢於 CLR 基元類型的值。
• 由於 CLR 沒有處理 Decimal 的 IL 指令，所以checked 和 unchecked 對其無效，如果產生溢出，一定會拋出 OverflowException。

補充

• 下列操作受溢出檢查的影響：
  • 表達式在整型上使用下列預定義運算符：
    ++ — -（一元） + - * /
  • 整型間的顯式數字轉換。
• checked unchecked IL 測試：

        static void CheckUncheckTest()
        {
            byte a = 100;
            a = (byte)( a + 200 );
            a = 100;
            checked
            {
                a = (byte)( a + 200 );    //拋出異常
            }
        }

• Vs 對 checked 編譯選項開啟關閉設置：屬性->生成->高級->檢查運算上溢/下溢
  

5.1 編程語言的基元類型