十分钟入门csharp

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C# 编程是基于 C 和 C++ 编程语言的，因此对 C 和 C++ 编程有基本的了解，可以做到十分钟入门。

C# 简介

C# 是一个现代的、通用的、面向对象的编程语言，它是由微软（Microsoft）开发的，由 Ecma 和 ISO 核准认可的。

C# 是由 Anders Hejlsberg 和他的团队在 .Net 框架开发期间开发的。

C# 是专为公共语言基础结构（CLI）设计的。CLI 由可执行代码和运行时环境组成，允许在不同的计算机平台和体系结构上使用各种高级语言。

  • 现代的、通用的编程语言。
  • 面向对象。
  • 面向组件。
  • 容易学习。
  • 结构化语言。
  • 它产生高效率的程序。
  • 它可以在多种计算机平台上编译。
  • .Net 框架的一部分。

强大的编程功能

虽然 C# 的构想十分接近于传统高级语言 C 和 C++，是一门面向对象的编程语言，但是它与 Java 非常相似，有许多强大的编程功能，因此得到广大程序员的青睐。

  • 布尔条件（Boolean Conditions）
  • 自动垃圾回收（Automatic Garbage Collection）
  • 标准库（Standard Library）
  • 组件版本（Assembly Versioning）
  • 属性（Properties）和事件（Events）
  • 委托（Delegates）和事件管理（Events Management）
  • 易于使用的泛型（Generics）
  • 索引器（Indexers）
  • 条件编译（Conditional Compilation）
  • 简单的多线程（Multithreading）
  • LINQ 和 Lambda 表达式
  • 集成 Windows

.Net 框架（.Net Framework）

.Net 框架应用程序是多平台的应用程序。框架的设计方式使它适用于下列各种语言：C#、C++、Visual Basic、Jscript、COBOL 等等。所有这些语言可以访问框架，彼此之间也可以互相交互。.Net 框架由一个巨大的代码库组成，用于 C# 等客户端语言。

  • 公共语言运行库（Common Language Runtime - CLR）
  • .Net 框架类库（.Net Framework Class Library）
  • 公共语言规范（Common Language Specification）
  • 通用类型系统（Common Type System）
  • 元数据（Metadata）和组件（Assemblies）
  • Windows 窗体（Windows Forms）
  • ASP.Net 和 ASP.Net AJAX
  • ADO.Net
  • Windows 工作流基础（Windows Workflow Foundation - WF）
  • Windows 显示基础（Windows Presentation Foundation）
  • Windows 通信基础（Windows Communication Foundation - WCF）
  • LINQ

数据类型

值类型（Value types）

值类型变量可以直接分配给一个值。它们是从类 System.ValueType 中派生的。

值类型直接包含数据。比如 int、char、float，它们分别存储数字、字符、浮点数。当您声明一个 int 类型时，系统分配内存来存储值。

类型 描述 范围 默认值
bool 布尔值 True 或 False False
byte 8 位无符号整数 0 到 255 0
char 16 位 Unicode 字符 U +0000 到 U +ffff '\0'
decimal 128 位精确的十进制值，28-29 有效位数 (-7.9 x 1028 到 7.9 x 1028) / 100 到 28 0.0M
double 64 位双精度浮点型 (+/-)5.0 x 10-324 到 (+/-)1.7 x 10308 0.0D
float 32 位单精度浮点型 -3.4 x 1038 到 + 3.4 x 1038 0.0F
int 32 位有符号整数类型 -2,147,483,648 到 2,147,483,647 0
long 64 位有符号整数类型 -9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807 0L
sbyte 8 位有符号整数类型 -128 到 127 0
short 16 位有符号整数类型 -32,768 到 32,767 0
uint 32 位无符号整数类型 0 到 4,294,967,295 0
ulong 64 位无符号整数类型 0 到 18,446,744,073,709,551,615 0
ushort 16 位无符号整数类型 0 到 65,535 0

C# 提供了一个特殊的数据类型，nullable 类型（?可空类型），可空类型可以表示其基础值类型正常范围内的值，再加上一个 null 值。

在处理数据库和其他包含可能未赋值的元素的数据类型时，将 null 赋值给数值类型或布尔型的功能特别有用。例如，数据库中的布尔型字段可以存储值 true 或 false，或者，该字段也可以未定义。

Null 合并运算符（??）用于定义可空类型和引用类型的默认值。Null 合并运算符为类型转换定义了一个预设值，以防可空类型的值为 Null。Null 合并运算符把操作数类型隐式转换为另一个可空（或不可空）的值类型的操作数的类型。

如果第一个操作数的值为 null，则运算符返回第二个操作数的值，否则返回第一个操作数的值。

using System;
namespace CalculatorApplication
{
   class NullablesAtShow
   {
         
      static void Main(string[] args)
      {
         
         double? num1 = null;
         double? num2 = 3.14157;
         double num3;
         num3 = num1 ?? 5.34;      // num1 如果为空值则返回 5.34
         Console.WriteLine("num3 的值： {0}", num3);
         num3 = num2 ?? 5.34;
         Console.WriteLine("num3 的值： {0}", num3);
         Console.ReadLine();

      }
   }
}

引用类型（Reference types）

引用类型不包含存储在变量中的实际数据，但它们包含对变量的引用。

换句话说，它们指的是一个内存位置。使用多个变量时，引用类型可以指向一个内存位置。如果内存位置的数据是由一个变量改变的，其他变量会自动反映这种值的变化。内置的 引用类型有：object、dynamic 和 string。

对象（Object）类型 是 C# 通用类型系统（Common Type System - CTS）中所有数据类型的终极基类。Object 是 System.Object 类的别名。所以对象（Object）类型可以被分配任何其他类型（值类型、引用类型、预定义类型或用户自定义类型）的值。但是，在分配值之前，需要先进行类型转换。

当一个值类型转换为对象类型时，则被称为 装箱；另一方面，当一个对象类型转换为值类型时，则被称为 拆箱。

动态（Dynamic）类型 可以存储任何类型的值在动态数据类型变量中。这些变量的类型检查是在运行时发生的。dynamic d = 20;

字符串（String）类型 是 System.String 类的别名。它是从对象（Object）类型派生的。字符串（String）类型的值可以通过两种形式进行分配：引号和 @引号。

用户自定义引用类型有：class、interface 或 delegate。

数组（Array）

数组是一个存储相同类型元素的固定大小的顺序集合。数组是用来存储数据的集合，通常认为数组是一个同一类型变量的集合。

声明数组变量并不是声明 number0、number1、...、number99 一个个单独的变量，而是声明一个就像 numbers 这样的变量，然后使用 numbers[0]、numbers[1]、...、numbers[99] 来表示一个个单独的变量。数组中某个指定的元素是通过索引来访问的。

所有的数组都是由连续的内存位置组成的。最低的地址对应第一个元素，最高的地址对应最后一个元素。

double[] balance = { 2340.0, 4523.69, 3421.0};
int [] marks = new int[5]  { 99,  98, 92, 97, 95};
int [] marks = new int[]  { 99,  98, 92, 97, 95};
int[] score = marks;

foreach (int j in marks )
{
int i = j-100;
Console.WriteLine("Element[{0}] = {1}", i, j);
}

字符串（String）

string 关键字是 System.String 类的别名。

C# string 字符串的前面可以加 @（称作"逐字字符串"）将转义字符（）当作普通字符对待，比如：string str = @"C:\Windows"; 等价于：string str = "C:\\Windows";

using System;

namespace StringApplication
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
           //字符串，字符串连接
            string fname, lname;
            fname = "Rowan";
            lname = "Atkinson";

            string fullname = fname + lname;
            Console.WriteLine("Full Name: {0}", fullname);

            //通过使用 string 构造函数
            char[] letters = { 'H', 'e', 'l', 'l','o' };
            string greetings = new string(letters);
            Console.WriteLine("Greetings: {0}", greetings);

            //方法返回字符串
            string[] sarray = { "Hello", "From", "Tutorials", "Point" };
            string message = String.Join(" ", sarray);
            Console.WriteLine("Message: {0}", message);

            //用于转化值的格式化方法
            DateTime waiting = new DateTime(2012, 10, 10, 17, 58, 1);
            string chat = String.Format("Message sent at {0:t} on {0:D}",
            waiting);
            Console.WriteLine("Message: {0}", chat);
            Console.ReadKey() ;
        }
    }
}

參數傳遞

当调用带有参数的方法时，需要向方法传递参数。在 C# 中，有三种向方法传递参数的方式：

方式 描述
值参数 这种方式复制参数的实际值给函数的形式参数，实参和形参使用的是两个不同内存中的值。在这种情况下，当形参的值发生改变时，不会影响实参的值，从而保证了实参数据的安全。
引用参数ref 这种方式复制参数的内存位置的引用给形式参数。这意味着，当形参的值发生改变时，同时也改变实参的值。
输出参数 这种方式可以返回多个值。

引用类型都是引用参数，值类型加上前缀ref可变成引用参数

return 语句可用于只从函数中返回一个值。但是，可以使用 输出参数 来从函数中返回两个值。输出参数会把方法输出的数据赋给自己，其他方面与引用参数相似。

ref 和 out 的区别一般用这两个关键字你是想调用一个函数将某个值类型的数据通过一个函数后进行更改。传 out 定义的参数进去的时候这个参数在函数内部必须初始化。否则是不能进行编译的。ref 和 out 都是传递数据的地址，正因为传了地址，才能对源数据进行修改。

  1. ref 型传递变量前，变量必须初始化，否则编译器会报错, 而 out 型则不需要初始化
  2. ref 型传递变量，数值可以传入方法中，而 out 型无法将数据传入方法中。换而言之，ref 型有进有出，out 型只出不进。
  3. 重载方法时若两个方法的区别仅限于一个参数类型为ref 另一个方法中为out，编译器会报错

一般情况下不加 ref 或者 out 的时候，传值类型的数据进去实际上传进去的是源数据的一个副本，也就是在内存中新开辟了一块空间，这里面存的值是与源数据相等的，这也就是为什么在传值类型数据的时候你如果不用 return 是无法修改原值的原因。但是你如果用了 ref,或者 out，这一切问题都解决了，因为他们传的是地址。

out 比起 ref 来说，还有一个用法就是可以作为多返回值来用，都知道函数只能有一个返回值，C#里，如果你想让一个函数有多个返回值，那么OUT能很容易解决。

class C
{
    //1. in型参数
    public void sum(int a, int b) {
        a += b;
    }
    //2. ref型参数
    public void sum(ref int a, int b)
    {
        a += b;
    }
    //3. out型参数
    public void sum1(out int a, int b)
    {
        a = b+2;
    }
    public static void Main(string[] args)
    {
        C c = new C();
        int a = 1, b = 2;
        c.sum(a,b);
        Console.WriteLine("a:{0}", a);
        a = 1; b = 2;
        c.sum(ref a, b);
        Console.WriteLine("ref a:{0}", a);
        a = 1; b = 2;
        c.sum1(out a, b);
        Console.WriteLine("out a:{0}", a);
    }
}

基本使用

程序结构

一个 C# 程序主要包括以下部分：

  • 命名空间声明（Namespace declaration）
  • 一个 class
  • Class 方法
  • Class 属性
  • 一个 Main 方法
  • 语句（Statements）& 表达式（Expressions）
  • 注释

Main 方法，是所有 C# 程序的 入口点。Main 方法说明当执行时 类将做什么动作。

在任何 C# 程序中的第一条语句都是：using System; 可以使用点（.）运算符访问嵌套的命名空间的成员

  • C# 是大小写敏感的。
  • 所有的语句和表达式必须以分号（;）结尾。
  • 程序的执行从 Main 方法开始。
  • 与 Java 不同的是，文件名可以不同于类的名称。

类和对象（class）

类 (class) 是最基础的 C# 类型。类是一个数据结构，将状态（字段）和操作（方法和其他函数成员）组合在一个单元中。类为动态创建的类实例 (instance) 提供了定义，实例也称为对象 (object)。类支持继承 (inheritance) 和多态性 (polymorphism)，这是派生类 (derived class) 可用来扩展和专用化基类 (base class) 的机制。

C# 不支持多重继承。但是，可以使用接口来实现多重继承。

using System;
namespace InheritanceApplication
{
   class Shape
   {
      public void setWidth(int w)
      {
         width = w;
      }
      public void setHeight(int h)
      {
         height = h;
      }
      protected int width;
      protected int height;
   }

   // 基类 PaintCost
   public interface PaintCost
   {
      int getCost(int area);

   }
   // 派生类
   class Rectangle : Shape, PaintCost
   {
      public int getArea()
      {
         return (width * height);
      }
      public int getCost(int area)
      {
         return area * 70;
      }
   }
   class RectangleTester
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         Rectangle Rect = new Rectangle();
         int area;
         Rect.setWidth(5);
         Rect.setHeight(7);
         area = Rect.getArea();
         // 打印对象的面积
         Console.WriteLine("总面积： {0}",  Rect.getArea());
         Console.WriteLine("油漆总成本： ${0}" , Rect.getCost(area));
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

C# 允许使用关键字 abstract 创建抽象类，用于提供接口的部分类的实现。当一个派生类继承自该抽象类时，实现即完成。抽象类包含抽象方法，抽象方法可被派生类实现。派生类具有更专业的功能。

  • 不能创建一个抽象类的实例。
  • 不能在一个抽象类外部声明一个抽象方法。
  • 通过在类定义前面放置关键字 sealed，可以将类声明为密封类。当一个类被声明为 sealed 时，它不能被继承。抽象类不能被声明为 sealed。

结构体（struct）

  • 结构可带有方法、字段、索引、属性、运算符方法和事件。
  • 结构可定义构造函数，但不能定义析构函数。但是，您不能为结构定义无参构造函数。无参构造函数(默认)是自动定义的，且不能被改变。
  • 与类不同，结构不能继承其他的结构或类。
  • 结构不能作为其他结构或类的基础结构。
  • 结构可实现一个或多个接口。
  • 结构成员不能指定为 abstract、virtual 或 protected。
  • 使用 New 操作符创建一个结构对象时，会调用适当的构造函数来创建结构。与类不同，结构可以不使用 New 操作符即可被实例化。
  • 如果不使用 New 操作符，只有在所有的字段都被初始化之后，字段才被赋值，对象才被使用。
  • 使不使用new对结构来说，功能基本相同，不同的是使用new 语句，C#会认为接口体中的成员已经得到初始化

类和结构有以下几个基本的不同点：

  • 结构是值类型，它在栈中分配空间；而类是引用类型，它在堆中分配空间，栈中保存的只是引用。
  • 结构不支持继承。
  • 结构不能声明默认的构造函数。

高级特性

属性(Property)

属性（Property） 是类（class）、结构（structure）和接口（interface）的命名（named）成员。类或结构中的成员变量或方法称为 域（Field）。属性（Property）是域（Field）的扩展，且可使用相同的语法来访问。它们使用 访问器（accessors） 让私有域的值可被读写或操作。

属性（Property）不会确定存储位置。相反，它们具有可读写或计算它们值的 访问器（accessors）。

using System;
namespace runoob
{
   public abstract class Person
   {
      public abstract string Name
      {
         get;
         set;
      }
      public abstract int Age
      {
         get;
         set;
      }
   }
   class Student : Person
   {

      private string code = "N.A";
      private string name = "N.A";
      private int age = 0;

      // 声明类型为 string 的 Code 属性
      public string Code
      {
         get
         {
            return code;
         }
         set
         {
            code = value;
         }
      }
   
      // 声明类型为 string 的 Name 属性
      public override string Name
      {
         get
         {
            return name;
         }
         set
         {
            name = value;
         }
      }

      // 声明类型为 int 的 Age 属性
      public override int Age
      {
         get
         {
            return age;
         }
         set
         {
            age = value;
         }
      }
      public override string ToString()
      {
         return "Code = " + Code +", Name = " + Name + ", Age = " + Age;
      }
   }
   class ExampleDemo
   {
      public static void Main()
      {
         // 创建一个新的 Student 对象
         Student s = new Student();
           
         // 设置 student 的 code、name 和 age
         s.Code = "001";
         s.Name = "Zara";
         s.Age = 9;
         Console.WriteLine("Student Info:- {0}", s);
         // 增加年龄
         s.Age += 1;
         Console.WriteLine("Student Info:- {0}", s);
         Console.ReadKey();
       }
   }
}

索引器(Indexer)

定义一个索引器时，该类的行为就会像一个 虚拟数组（virtual array） 一样。可以使用数组访问运算符 [ ] 来访问该类的的成员

索引器的行为的声明在某种程度上类似于属性（property）。就像属性（property），可使用 get 和 set 访问器来定义索引器。但是，属性返回或设置一个特定的数据成员，而索引器返回或设置对象实例的一个特定值。换句话说，它把实例数据分为更小的部分，并索引每个部分，获取或设置每个部分。

定义一个属性（property）包括提供属性名称。索引器定义的时候不带有名称，但带有 this 关键字，它指向对象实例。

using System;
namespace IndexerApplication
{
   class IndexedNames
   {
      private string[] namelist = new string[size];
      static public int size = 10;
      public IndexedNames()
      {
         for (int i = 0; i < size; i++)
         namelist[i] = "N. A.";
      }
      public string this[int index]
      {
         get
         {
            string tmp;

            if( index >= 0 && index <= size-1 )
            {
               tmp = namelist[index];
            }
            else
            {
               tmp = "";
            }

            return ( tmp );
         }
         set
         {
            if( index >= 0 && index <= size-1 )
            {
               namelist[index] = value;
            }
         }
      }

      static void Main(string[] args)
      {
         IndexedNames names = new IndexedNames();
         names[0] = "Zara";
         names[1] = "Riz";
         names[2] = "Nuha";
         names[3] = "Asif";
         names[4] = "Davinder";
         names[5] = "Sunil";
         names[6] = "Rubic";
         for ( int i = 0; i < IndexedNames.size; i++ )
         {
            Console.WriteLine(names[i]);
         }
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

委托（Delegate）

C# 中的委托（Delegate）类似于 C 或 C++ 中函数的指针。委托（Delegate） 是存有对某个方法的引用的一种引用类型变量。引用可在运行时被改变。

委托（Delegate）特别用于实现事件和回调方法。所有的委托（Delegate）都派生自 System.Delegate 类。

一旦声明了委托类型，委托对象必须使用 new 关键字来创建，且与一个特定的方法有关。当创建委托时，传递到 new 语句的参数就像方法调用一样书写，但是不带有参数。

委托对象可使用 "+" 运算符进行合并。一个合并委托调用它所合并的两个委托。只有相同类型的委托可被合并。"-" 运算符可用于从合并的委托中移除组件委托。

使用委托的这个有用的特点，可以创建一个委托被调用时要调用的方法的调用列表。这被称为委托的 多播（multicasting），也叫组播。

using System;

delegate int NumberChanger(int n);
namespace DelegateAppl
{
   class TestDelegate
   {
      static int num = 10;
      public static int AddNum(int p)
      {
         num += p;
         return num;
      }

      public static int MultNum(int q)
      {
         num *= q;
         return num;
      }
      public static int getNum()
      {
         return num;
      }

      static void Main(string[] args)
      {
         // 创建委托实例
         NumberChanger nc;
         NumberChanger nc1 = new NumberChanger(AddNum);
         NumberChanger nc2 = new NumberChanger(MultNum);
         nc = nc1;
         nc += nc2;
         // 调用多播
         nc(5);
         Console.WriteLine("Value of Num: {0}", getNum());
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

事件（Event）

事件（Event） 基本上说是一个用户操作，如按键、点击、鼠标移动等等，或者是一些提示信息，如系统生成的通知。应用程序需要在事件发生时响应事件。例如，中断。C# 中使用事件机制实现线程间的通信。

事件在类中声明且生成，且通过使用同一个类或其他类中的委托与事件处理程序关联。事件使用 发布-订阅（publisher-subscriber） 模型。

发布器（publisher） 是一个包含事件和委托定义的对象。事件和委托之间的联系也定义在这个对象中。发布器（publisher）类的对象调用这个事件，并通知其他的对象。

订阅器（subscriber） 是一个接受事件并提供事件处理程序的对象。在发布器（publisher）类中的委托调用订阅器（subscriber）类中的方法（事件处理程序）。

delegate 相当于定义一个函数类型。

event 相当于定义一个 delegate 的函数指针（回调函数指针）。

using System;

/*功能:当起床铃声响起,就引发学生起床/厨师做早餐两个事件
*/

// 定义一个委托（也可以定义在Ring类里面）
public delegate void DoSomething();

// 产生事件的类 
public class Ring
{
    // 声明一个委托事件
    public event DoSomething doIt;

    // 构造函数
    public Ring()
    {
    }

    // 定义一个方法,即"响铃"   引发一个事件
    public void RaiseEvent()
    {
        Console.WriteLine("铃声响了.......");

        // 判断事件是否有调用委托（是不是要求叫学生起床，叫厨师做饭）
        if (null != doIt)
        {
            doIt(); //  如果有注册的对象，那就调用委托（叫学生起床，叫厨师做饭）
        }else{
        Console.WriteLine("无事发生......."); //没有注册，事件没有调用任何委托
    }
    }
}

// 学生类( 处理事件类一)
public class HandleEventOfStudents
{
    // 默认构造函数
    public HandleEventOfStudents()
    {
    }

    //叫学生起床
    public void GetUp()
    {
        Console.WriteLine("[学生]:听到起床铃声响了，起床了。");
    }
}

//  校园厨师类(处理事件类二)  
public class HandleEventOfChefs
{
    // 默认构造函数
    public HandleEventOfChefs()
    {
    }

    //叫厨师做早餐
    public void Cook()
    {
        Console.WriteLine("[厨师]:听到起床铃声响了，为学生做早餐。");
    }
}

// 主类
public class ListenerEvent
{
    public static void Main(String[] args)
    {
        Ring ring = new Ring(); // 实例化一个铃声类[它是主角,都是因为它才牵连一系列的动作]  
        ring.doIt += new HandleEventOfStudents().GetUp; // 注册，学生委托铃声类，铃声响起的时候叫我起床.
        ring.doIt += new HandleEventOfChefs().Cook;     // 注册，厨师告诉铃声类,我也委托你叫我什么时候做早餐
        ring.RaiseEvent(); // 铃声响起来了，它发现学生和厨师都拜托（注册）了自己，然后它就开始叫学生起床，叫厨师做早餐（一个事件调用了两个委托）
    }
}