C# 教學 – C# 關係運算子
學會C# 關係運算子
前言
“C# 關係運算子”允許程序比較兩個運算元，並基於這些比較返回一個布林值”真（true）”或”假（false）”。這個簡單而強大的概念是控制流程的核心，無論是在循環、選擇結構還是斷言中。
在C#中，關係運算子的重要性不容小覷。它們是控制結構的基礎，使得開發者能夠根據變量之間的關係執行不同的代碼路徑。無論是簡單的值比較，還是複雜的業務邏輯判斷，關係運算子都能夠提供明確的條件，讓電腦能夠理解和執行開發者的意圖。
此外，這些運算子在確保數據完整性和進行錯誤檢查方面也發揮著關鍵作用。它們允許程序在繼續執行之前驗證條件，從而防止不合法或不符合預期的數據影響程序的行為。在本教學中，我們將逐一探討每一個關係運算子，學習它們的語法，並通過實例理解它們在實際C#應用程序中的應用。
Outline
- C# 關係運算子 – 什麼是關係運算符？
- C# 關係運算子 – 關係運算子詳細說明
- C# 關係運算子 – 實際範例
- C# 關係運算子 – 如何使用複合條件?
- C# 關係運算子 – 使用注意的事項
- 總結
- 參考資料
C# 關係運算子 – 什麼是關係運算符？
C# 關係運算子用於比較兩個操作數（變數、值、表達式）並根據比較結果返回布林值（true 或 false）。這些運算子是建立條件語句和控制程式流程的基礎，因為它們允許程式決定是否執行特定的程式碼段落。(可參考C# 宣告變數，瞭解如何宣告變數)
在C#中，主要的關係運算子包括：
- 等於 (==)：當兩個操作數的值相等時，返回 true。
- 不等於 (!=)：當兩個操作數的值不相等時，返回 true。
- 大於 (>)：當左邊的操作數大於右邊的操作數時，返回 true。
- 小於 (<)：當左邊的操作數小於右邊的操作數時，返回 true。
- 大於或等於 (>=)：當左邊的操作數大於或等於右邊的操作數時，返回 true。
- 小於或等於 (<=)：當左邊的操作數小於或等於右邊的操作數時，返回 true。
這些運算子是控制結構中不可或缺的部分，例如 if 語句、switch 語句和循環結構（如 for 和 while 循環）。它們用於執行基於條件的操作，例如確認一個數字是否在某個範圍內、兩個字串是否相等，或者一個物件是否滿足某些條件。通過關係運算子，開發者可以編寫出反應靈敏、能夠根據不同輸入做出不同反應的程式碼。
C# 關係運算子 – 關係運算子詳細說明
C# 關係運算子扮演著判斷兩個操作數之間關係的角色。以下是這些運算子的功能和使用時機的詳細說明：
等於 (==)
- 此運算子用於判斷兩個操作數是否相等。如果相等，則表達式的結果為 true。
- 例如：if (a == b) 會在 a 和 b 的值相等時執行條件內的程式碼。
不等於 (!=)
- 用於判斷兩個操作數是否不相等。如果不相等，則表達式的結果為 true。
- 例如：if (a != b) 會在 a 和 b 的值不相等時執行條件內的程式碼。
大於 (>)
- 當左側操作數的值大於右側操作數時，運算子返回 true。
- 例如：if (a > b) 檢查 a 是否大於 b。
小於 (<)
- 當左側操作數的值小於右側操作數時，運算子返回 true。
- 例如：if (a < b) 檢查 a 是否小於 b。
大於或等於 (>=)
- 如果左側操作數大於或等於右側操作數，則返回 true。
- 例如：if (a >= b) 確認 a 是否大於或等於 b。
小於或等於 (<=)
- 如果左側操作數小於或等於右側操作數，則返回 true。
- 例如：if (a <= b) 確認 a 是否小於或等於 b。
每個運算子都是基於比較的需求而使用，且在不同的情境下，這些運算子能夠提供條件判斷的基礎，使得程式碼能夠根據不同的條件執行不同的執行路徑。
C# 關係運算子 – 實際範例
等於 (==)
判斷兩個整數是否相等：
說明：此運算子用來比較兩個整數是否具有相同的值。
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int num1 = 10; int num2 = 10; if (num1 == num2) { Console.WriteLine("num1 is equal to num2."); } else { Console.WriteLine("num1 is not equal to num2."); } |
不等於 (!=)
檢查兩個字串是否不相同：
說明：這個運算子檢查兩個字串值是否不同。
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string choice1 = "apple"; string choice2 = "orange"; if (choice1 != choice2) { Console.WriteLine("choice1 is not equal to choice2."); } else { Console.WriteLine("choice1 is equal to choice2."); } |
大於 (>)
比較兩個數字來確定一個是否大於另一個：
說明：用於確定一個數字是否大於另一個數字。
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double temperature1 = 36.5; double temperature2 = 37.0; if (temperature1 > temperature2) { Console.WriteLine("temperature1 is greater than temperature2."); } else { Console.WriteLine("temperature1 is not greater than temperature2."); } |
小於 (<)
判斷一個數是否小於另一個數：
說明：此運算子判斷一個數值是否小於另一個數值。
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int speedLimit = 60; int yourSpeed = 50; if (yourSpeed < speedLimit) { Console.WriteLine("You are within the speed limit."); } else { Console.WriteLine("You are over the speed limit."); } |
大於或等於 (>=)
確定一個數是否大於或等於一個閾值：
說明：確定學生的分數是否達到及格分數或更高。
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int passingScore = 50; int studentScore = 50; if (studentScore >= passingScore) { Console.WriteLine("Student passed the exam."); } else { Console.WriteLine("Student failed the exam."); } |
小於或等於 (<=)
檢查某個數是否小於或等於某個最大值：
說明：檢查目前註冊的參與者數量是否小於或等於活動的最大容納量。
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int maxParticipants = 100; int registeredParticipants = 75; if (registeredParticipants <= maxParticipants) { Console.WriteLine("More participants can register."); } else { Console.WriteLine("Registration is full."); } |
這些範例涵蓋了C#中所有的主要關係運算子，展示了如何在不同的情境中使用它們進行比較和決策。透過練習這些範例，可以加深對關係運算子如何影響程式流程的理解。
C# 關係運算子 – 如何使用複合條件?
複合條件是通過結合多個關係運算子與邏輯運算子（如 && for AND, || for OR）來形成的。這允許我們基於多個條件來執行決策，從而為程式設計提供更大的靈活性和控制能力。以下是使用複合條件的一些範例：
使用 AND 運算子 (&&) 結合條件
說明：當你希望所有條件同時滿足時才執行某個操作時，可以使用 && 運算子。
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int age = 25; bool hasValidID = true; if (age >= 18 && hasValidID) { Console.WriteLine("Allowed to enter the club."); } else { Console.WriteLine("Not allowed to enter the club."); } |
使用 OR 運算子 (||) 結合條件
說明：當你希望至少一個條件滿足時就執行某個操作時，可以使用 || 運算子。
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bool isWeekday = false; bool hasHoliday = true; if (isWeekday || hasHoliday) { Console.WriteLine("The office is closed."); } else { Console.WriteLine("The office is open."); } |
混合 AND 和 OR 運算子
說明：在更複雜的場景中，你可能需要根據多個複合條件進行決策。此時，可以混合使用 && 和 || 運算子。
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int temperature = 30; bool isRaining = false; bool isSunny = true; if ((temperature > 20 && isSunny) || (temperature < 20 && isRaining)) { Console.WriteLine("Go outside for a walk."); } else { Console.WriteLine("Stay indoors."); } |
在使用混合條件時，要特別注意運算子的優先級。&& 運算子會優先於 || 運算子被評估，但你可以使用括號 () 來改變執行的順序，確保複合條件按照你期望的方式進行評估。
C# 關係運算子 – 使用注意的事項
常見錯誤和誤解
避免使用關係運算子的常見錯誤
混淆賦值與比較
- 錯誤：使用單個等號 (=) 進行比較，而不是雙等號 (==)。
- 修正：在進行比較時應使用雙等號 (==)。
範例：
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// 錯誤的使用 if (a = b) { // ... } // 正確的使用 if (a == b) { // ... } |
字符串比較
- 錯誤：使用 == 或 != 來比較字符串的引用而不是它們的值。
- 修正：使用 string.Equals() 方法或 string.Compare() 來進行值比較。
範例：
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// 錯誤的使用 if (str1 == str2) { // ... } // 正確的使用 if (str1.Equals(str2)) { // ... } |
不正確地理解邏輯運算子的優先順序
- 錯誤：不使用括號來明確表達多個條件組合時的評估順序。
- 修正：使用括號 () 來明確指定運算子的評估順序。
範例：
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// 錯誤的使用 if (a > b && a > c || d > e) { // ... } // 正確的使用 if ((a > b && a > c) || d > e) { // ... } |
如何辨識並修正這些錯誤
- 測試和調試：使用單元測試來驗證你的比較邏輯是否正確。如果測試失敗，使用調試工具來步進程式碼並檢查變量值和條件判斷。
- 代碼審查：讓其他開發者審查你的代碼，可以幫助識別和修正那些可能被忽視的錯誤。
- 編寫清晰的代碼：編寫易於閱讀和理解的代碼可以減少錯誤。清晰命名變量和函數，以及合理使用空格和縮進，都能提高代碼的清晰度。
總結
在C#程式設計中，關係運算子是基本的工具，允許開發者進行變數和表達式的比較，從而根據這些比較執行邏輯決策。這篇文章介紹了這些運算子的作用和應用，從基本的數值和字符串比較到複雜的條件判斷。
通過多個範例，展示了如何在實際的C#程式碼中利用這些運算子，並探討了如何組合它們以形成複合條件。文章還指出了在使用關係運算子時可能發生的一些常見錯誤，以及如何識別和修正這些錯誤。
最後，熟悉C# 關係運算子並了解如何準確地使用它們，對於編寫高效、可靠且易於維護的C#程式碼是非常重要的。開發者應致力於精進這些運算子的使用技巧，確保他們的程式能夠準確實現預定的功能和需求。