C#語言初級入門介紹
2024-07-10 13:22:21
供稿：網友
本文的目的在于為尚未接觸過C#的程序員介紹這種編程語言。不論你以前是否用過C/C++或者Java，都可以從本文開始學習C#。本文的唯一假定是你具有某種類型的編程知識（如具有面向對象編程的經驗則更好，但并非必須），并擁有某種類型的C#編譯器。
最簡單的C#程序
首先我們來看標準的Hello World程序。用文本編輯器創建一個新文件HelloWorld.cs，把下面的代碼放入這個文件：
// 第一個c#程序
class HelloWorld {
static void Main() {
System.Console.WriteLine("Hello World!");
}
}
現在，在DOS命令窗口進入保存HelloWorld.cs的目錄，然后執行：
csc HelloWorld.cs
該命令編譯源代碼并生成HelloWorld.exe文件。運行這個執行文件就可以看到：
Hello World!
下面我們來分析一下這個例子。第一行代碼是一行注釋，由“//”開始。和C/C++以及Java一樣，“//”告訴編譯器忽略該行直至結尾為止的內容。C#中的另外一種注釋方法是塊注釋。塊注釋由“”結束。
程序中第二個重要的地方是第四行Main()方法的聲明（static void Mian(){）。每一個C#程序都包含一個Main方法，它是程序執行的起點和終點。另外還請注意，HelloWorld類的Main()方法定義成了靜態（static）方法。程序的Main方法永遠不會是全局的，這意味著Main方法必須包含在類里面，如本例中Main()是在類HelloWorld里面（Main方法也可以包含到結構里面，但一般它總是在類里面）。
程序中最后一個關鍵的地方是向控制臺輸出文本的代碼，即“System.Console.WriteLine("Hello World!");”。WriteLine是一個方法，定義于Console類。WriteLine()把文本輸出到標準輸出設備并換行。Console類包含在System名稱空間（類的集合）里面。如果你想避免用“System.Console”的方式來指出Console類的全稱，可以在文件的開頭加上“using System;”這行代碼，以后就可以直接寫出“Console.WriteLine("Hello World!");”。
下面這個例子示范如何創建和使用用戶定義的類以及如何創建動態鏈接庫。利用文本編輯器創建兩個文件。第一個是Apple.cs，內容如下：
public class Apple {
private string variety = "";
public Apple(string appleVariety) {
this.variety = appleVariety;
}
public void outputVariety() {
System.Console.WriteLine(variety);
}
}
第二個文件是Example2.cs，內容如下：
class Example2 {
static void Main() {
Apple mac = new Apple("Macintosh ");
Apple gra = new Apple("Granny Smith");
Apple cor = new Apple("Cortland");
mac.outputVariety();
gra.outputVariety();
cor.outputVariety();
}
}
首先，我們定義了一個新的用戶定義類，名字為Apple。雖然Apple類并不一定要放到獨立的文件中，但把每個類都放到自己獨立的文件中是一個好的面向對象編程習慣，有助于簡化組織和管理。我們為Apple類的聲明加上了public修飾符（public class Apple），這樣其他類就可以創建Apple類的實例。
下一行代碼定義了實例變量variety。使用了修飾符private之后，只有在Apple類的內部才可以直接訪問variety變量。這是一種常見的面向對象編程習慣，稱為封裝。封裝之后，對象的工作細節對于對象的用戶來說就隱藏不可見了。你現在正使用的鍵盤就是封裝在現實世界中一個很好的例子。我們并不完全了解鍵擊如何發送到控制器（我們之中的大多數都不知道），但只要理解它的接口如何運作就可以了。例如我們知道，打開文本編輯器，按下鍵盤上的“&”鍵，“&”字符就會出現在屏幕上。如果每一個人都必須了解鍵盤的工作細節而不是只要了解它的接口，我們之中不會有很多人使用它。
接下來的三行代碼是：
public Apple(string appleVariety) {
this.variety = variety;
}
這三行代碼定義了Apple類的構造函數。類的構造函數類似一個描述如何創建類實例的藍圖。我們能夠很容易地將構造函數和類里面的其他方法區分開來，因為構造函數總是和類具有相同的名字。在本例中，類Apple的構造函數有一個字符串參數，這個參數值隨后被保存到實例變量variety。
Apple類的最后一個方法是outputVariety()。這個方法為訪問實例變量提供了接口，所以稱為存取方法（Accessor Method）。
下面我們來看Example2類。這個例子與前文例子的區別在于要創建并使用用戶定義類Apple的實例。我們用new操作符創建了三個Apple類的實例。創建類的實例時，我們無需顯式地調用類的構造函數，new操作符將自動為我們調用類的構造函數。創建了三個Apple類的對象之后，我們依次調用這三個對象的outputVariety方法，由outputVariety方法輸出這三個對象里variety的值。
下面我們來編譯和運行這個例子。首先我們要把Apple類編譯成動態鏈接庫，命令如下：
csc /target:library Apple.cs
/target:library表示不要創建執行文件，而是創建一個.dll文件（即動態鏈接庫）。所以，上面的命令將生成一個Apple.dll文件。
接下來我們編譯Example2.cs，編譯命令如下所示：
csc /reference:Apple.dll Example2.cs
現在我們得到了執行文件Example2.exe。執行這個文件可以在控制臺上看到如下輸出：
Macintosh
Granny Smith
Cortland
在這最后一個例子中，我們來看看C#的抽象和多態性。首先我們來定義一下這兩個新的術語。抽象（Abstract）通過從多個對象提取出公共部分并把它們并入單獨的抽象類中實現。在本例中我們將創建一個抽象類Shape（形狀）。每一個形狀都擁有返回其顏色的方法，不論是正方形還是圓形、長方形，返回顏色的方法總是相同的，因此這個方法可以提取出來放入父類Shape。這樣，如果我們有10個不同的形狀需要有返回顏色的方法，現在只需在父類中創建一個方法。可以看到使用抽象使得代碼更加簡短。
在面向對象編程領域中，多態性（Polymorphism）是對象或者方法根據類的不同而作出不同行為的能力。在下面這個例子中，抽象類Shape有一個getArea()方法，針對不同的形狀（圓形、正方形或者長方形）它具有不同的功能。
下面是代碼：
public abstract class Shape {
protected string color;
public Shape(string color) {
this.color = color;
}
public string getColor() {
return color;
}
public abstract double getArea();
}
public class Circle : Shape {
private double radius;
public Circle(string color, double radius) : base(color) {
this.radius = radius;
}
public override double getArea() {
return System.Math.PI * radius * radius;
}
}
public class Square : Shape {
private double sideLen;
public Square(string color, double sideLen) : base(color) {
this.sideLen = sideLen;
}
public override double getArea() {
return sideLen * sideLen;
}
}
public class Example3
{
static void Main()
{
Shape myCircle = new Circle("orange", 3);
Shape myRectangle = new Rectangle("red", 8, 4);
Shape mySquare = new Square("green", 4);
System.Console.WriteLine("圓的顏色是" + myCircle.getColor()
+ "它的面積是" + myCircle.getArea() + ".");
System.Console.WriteLine("長方形的顏色是" + myRectangle.getColor()
+ "它的面積是" + myRectangle.getArea() + ".");
System.Console.WriteLine("正方形的顏色是" + mySquare.getColor()
+ "它的面積是" + mySquare.getArea() + ".");
}
}
我們創建的第一個類是Shape。這是一個抽象類，因為我們不想創建這個類的實例，我們要創建的是它的派生類的實例。我們從所有的形狀（圓、長方形、正方形）提取出共同特征到Shape類。Shape類有一個實例變量color，它的變量聲明中帶有protected修飾符。protected修飾符表示這個變量只能在類的內部或者該類的派生類中訪問。緊接這個變量聲明的就是Shape類的構造函數和存取方法getColor()，這兩個方法都沒有什么新的東西。最后一個方法getArea()加上了abstract修飾符，這是因為每一種不同的形狀都有不同的面積計算方法，因此這個方法必須由各種形狀自己來定義。
接下來的三個類Circle、Rectangle和Square都從Shape類派生，它們都具有Shape所描述的特征。這可以從它們的定義中看出來，它們的聲明中都帶有“public class:Shape {”，這個“: Shape”就表示當前的類從Shape類派生。由于這三個類都從Shape派生，它們自動擁有Shape中定義的所有public或者protected實例變量，即Circle、 Rectangle和Square包含了實例變量color。
每一個Sharp的派生類都有自己的構造函數，負責調用父類Shape的構造函數設置公共的實例變量（color）以及設置自己特有的實例變量。例如“public Circle(string color, double radius) : base(color)”這個語句中，“: base(color)”就表示用參數color調用父類的構造函數。
最后我們來看一下getArea()方法，它是一個多態性的示范。所有形狀都有getArea()方法，但是根據對象是圓、長方形還是正方形，具體調用的方法也不同。
要運行這個例子，先把所有文件保存到同一目錄，然后執行下面的命令：
csc /target:library /out:Shapes.dll
Shapes.cs Circle.cs Rectangle.cs Square.cs
然后執行：
csc /reference:Shapes.dll Example3.cs
現在，如果我們運行Example3.exe，將得到如下輸出：
圓的顏色是orange它的面積是28.274333882308138.
正方形的顏色是green它的面積是16.
長方形的顏色是red 它的面積是32.
