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C# 学习笔记（一）程序结构；基本语法；数据类型

热度：62   发布时间：2023-10-27 21:04:38.0

https://www.runoob.com/csharp/csharp-tutorial.html

1.C# 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

让我们看一个可以打印出 “Hello World” 的简单的代码：
实例

using System;
namespace HelloWorldApplication
{
    class HelloWorld{
    static void Main(string[] args){
    /* 我的第一个 C# 程序*/Console.WriteLine("Hello World");Console.ReadKey();}}
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Hello World

让我们看一下上面程序的各个部分：

  • 程序的第一行 using System; - using 关键字用于在程序中包含 System 命名空间。 一个程序一般有多个 using 语句。
  • 下一行是 namespace 声明。一个 namespace 里包含了一系列的类。HelloWorldApplication 命名空间包含了类 HelloWorld。
  • 下一行是 class 声明。类 HelloWorld 包含了程序使用的数据和方法声明。类一般包含多个方法。方法定义了类的行为。在这里，HelloWorld 类只有一个 Main 方法。
  • 下一行定义了 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。
  • 下一行 /…/ 将会被编译器忽略，且它会在程序中添加额外的 注释。
  • Main 方法通过语句 Console.WriteLine(“Hello World”); 指定了它的行为。
    WriteLine 是一个定义在 System 命名空间中的 Console 类的一个方法。该语句会在屏幕上显示消息 “Hello World”。
  • 最后一行 Console.ReadKey(); 是针对 VS.NET 用户的。这使得程序会等待一个按键的动作，防止程序从 Visual Studio .NET 启动时屏幕会快速运行并关闭。

以下几点值得注意：

  • 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。

2. C# 基本语法

C# 是一种面向对象的编程语言。在面向对象的程序设计方法中，程序由各种相互交互的对象组成。相同种类的对象通常具有相同的类型，或者说，是在相同的 class 中。
例如，以 Rectangle（矩形）对象为例。它具有 length 和 width 属性。根据设计，它可能需要接受这些属性值、计算面积和显示细节。
让我们来看看一个 Rectangle（矩形）类的实现，并借此讨论 C# 的基本语法：

实例

using System;
namespace RectangleApplication
{
    class Rectangle{
    // 成员变量double length;double width;public void Acceptdetails(){
    length = 4.5;    width = 3.5;}public double GetArea(){
    return length * width;}public void Display(){
    Console.WriteLine("Length: {0}", length);Console.WriteLine("Width: {0}", width);Console.WriteLine("Area: {0}", GetArea());}}class ExecuteRectangle{
    static void Main(string[] args){
    Rectangle r = new Rectangle();r.Acceptdetails();r.Display();Console.ReadLine();}}
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Length: 4.5
Width: 3.5
Area: 15.75

using 关键字
在任何 C# 程序中的第一条语句都是：

using System;

using 关键字用于在程序中包含命名空间。一个程序可以包含多个 using 语句。

class 关键字
class 关键字用于声明一个类。

C# 中的注释
注释是用于解释代码。编译器会忽略注释的条目。在 C# 程序中，多行注释以 /* 开始，并以字符 */ 终止，如下所示：

/* This program demonstrates The basic syntax of C# programming Language */

单行注释是用 ‘//’ 符号表示。例如：

}//end class Rectangle

成员变量
变量是类的属性或数据成员，用于存储数据。在上面的程序中，Rectangle 类有两个成员变量，名为 length 和 width。

成员函数
函数是一系列执行指定任务的语句。类的成员函数是在类内声明的。我们举例的类 Rectangle 包含了三个成员函数： AcceptDetails、GetArea 和 Display。

实例化一个类
在上面的程序中，类 ExecuteRectangle 是一个包含 Main() 方法和实例化 Rectangle 类的类。

3. C# 数据类型

在 C# 中，变量分为以下几种类型：

  • 值类型（Value types）
  • 引用类型（Reference types）
  • 指针类型（Pointer types）

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。

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
    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。

object obj;
obj = 100; // 这是装箱
  • 动态（Dynamic）类型
    您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。
    声明动态类型的语法：
dynamic <variable_name> = value;

例如：

dynamic d = 20;
  • 字符串（String）类型
    字符串（String）类型 允许您给变量分配任何字符串值。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。

例如：

String str = "runoob.com";

一个 @引号字符串：

@"runoob.com";

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";

@ 字符串中可以任意换行，换行符及缩进空格都计算在字符串长度之内。

string str = @"<script type=""text/javascript""><!----> </script>";

指针类型（Pointer types）
指针类型变量存储另一种类型的内存地址。C# 中的指针与 C 或 C++ 中的指针有相同的功能。

声明指针类型的语法：

type* identifier;

例如：

char* cptr;
int* iptr;

4. C# 类型转换

类型转换从根本上说是类型铸造，或者说是把数据从一种类型转换为另一种类型。在 C# 中，类型铸造有两种形式：

  • 隐式类型转换 - 这些转换是 C# 默认的以安全方式进行的转换,
    不会导致数据丢失。例如，从小的整数类型转换为大的整数类型，从派生类转换为基类。
  • 显式类型转换 - 显式类型转换，即强制类型转换。显式转换需要强制转换运算符，而且强制转换会造成数据丢失。
namespace TypeConversionApplication
{
    class ExplicitConversion{
    static void Main(string[] args){
    double d = 5673.74;int i;// 强制转换 double 为 inti = (int)d;Console.WriteLine(i);Console.ReadKey();}}
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

5673

下面的实例把不同值的类型转换为字符串类型：

实例

namespace TypeConversionApplication
{
    class StringConversion{
    static void Main(string[] args){
    int i = 75;float f = 53.005f;double d = 2345.7652;bool b = true;Console.WriteLine(i.ToString());Console.WriteLine(f.ToString());Console.WriteLine(d.ToString());Console.WriteLine(b.ToString());Console.ReadKey();}}
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

75
53.005
2345.7652
True

5. C# 变量

一个变量只不过是一个供程序操作的存储区的名字。在 C# 中，每个变量都有一个特定的类型，类型决定了变量的内存大小和布局。范围内的值可以存储在内存中，可以对变量进行一系列操作。

我们已经讨论了各种数据类型。C# 中提供的基本的值类型大致可以分为以下几类：
在这里插入图片描述
C# 中的变量定义
C# 中变量定义的语法：

<data_type> <variable_list>;

在这里，data_type 必须是一个有效的 C# 数据类型，可以是 char、int、float、double 或其他用户自定义的数据类型。variable_list 可以由一个或多个用逗号分隔的标识符名称组成。

一些有效的变量定义如下所示：

int i, j, k;
char c, ch;
float f, salary;
double d;

您可以在变量定义时进行初始化：

int i = 100;

C# 中的变量初始化
变量通过在等号后跟一个常量表达式进行初始化（赋值）。初始化的一般形式为：

variable_name = value;

变量可以在声明时被初始化（指定一个初始值）。初始化由一个等号后跟一个常量表达式组成，如下所示：

<data_type> <variable_name> = value;

一些实例：

int d = 3, f = 5;    /* 初始化 d 和 f. */
byte z = 22;         /* 初始化 z. */
double pi = 3.14159; /* 声明 pi 的近似值 */
char x = 'x';        /* 变量 x 的值为 'x' */

正确地初始化变量是一个良好的编程习惯，否则有时程序会产生意想不到的结果。
请看下面的实例，使用了各种类型的变量：

namespace VariableDefinition
{
    class Program{
    static void Main(string[] args){
    short a;int b ;double c;/* 实际初始化 */a = 10;b = 20;c = a + b;Console.WriteLine("a = {0}, b = {1}, c = {2}", a, b, c);Console.ReadLine();}}
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

a = 10, b = 20, c = 30

接受来自用户的值
System 命名空间中的 Console 类提供了一个函数 ReadLine()，用于接收来自用户的输入，并把它存储到一个变量中。
例如：

int num;
num = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());

函数 Convert.ToInt32() 把用户输入的数据转换为 int 数据类型，因为 Console.ReadLine() 只接受字符串格式的数据。

C# 中的 Lvalues 和 Rvalues
C# 中的两种表达式：

-lvalue：lvalue 表达式可以出现在赋值语句的左边或右边。
rvalue：rvalue 表达式可以出现在赋值语句的右边，不能出现在赋值语句的左边。

变量是 lvalue 的，所以可以出现在赋值语句的左边。数值是 rvalue 的，因此不能被赋值，不能出现在赋值语句的左边。下面是一个有效的语句：

int g = 20;

下面是一个无效的语句，会产生编译时错误：

10 = 20;

6. C# 常量

常量是固定值，程序执行期间不会改变。常量可以是任何基本数据类型，比如整数常量、浮点常量、字符常量或者字符串常量，还有枚举常量。

常量可以被当作常规的变量，只是它们的值在定义后不能被修改。
整数常量
浮点常量
一个浮点常量是由整数部分、小数点、小数部分和指数部分组成。您可以使用小数形式或者指数形式来表示浮点常量。
字符常量
字符常量是括在单引号里，例如，‘x’，且可存储在一个简单的字符类型变量中。一个字符常量可以是一个普通字符（例如 ‘x’）、一个转义序列（例如 ‘\t’）或者一个通用字符（例如 ‘\u02C0’）。
在 C# 中有一些特定的字符，当它们的前面带有反斜杠时有特殊的意义，可用于表示换行符（\n）或制表符 tab（\t）

namespace EscapeChar
{
    class Program{
    static void Main(string[] args){
    Console.WriteLine("Hello\tWorld\n\n");Console.ReadLine();}}
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Hello   World

字符串常量
字符串常量是括在双引号 “” 里，或者是括在 @"" 里。字符串常量包含的字符与字符常量相似，可以是：普通字符、转义序列和通用字符

使用字符串常量时，可以把一个很长的行拆成多个行，可以使用空格分隔各个部分。

string a = "hello, world";                  // hello, world
string b = @"hello, world";               // hello, world
string c = "hello \t world";               // hello world
string d = @"hello \t world";               // hello \t world
string e = "Joe said \"Hello\" to me";      // Joe said "Hello" to me
string f = @"Joe said ""Hello"" to me";   // Joe said "Hello" to me
string g = "\\\\server\\share\\file.txt";   // \\server\share\file.txt
string h = @"\\server\share\file.txt";      // \\server\share\file.txt
string i = "one\r\ntwo\r\nthree";
string j = @"one two three";

定义常量
常量是使用 const 关键字来定义的 。定义一个常量的语法如下：

const <data_type> <constant_name> = value

下面的代码演示了如何在程序中定义和使用常量：

using System;public class ConstTest
{
    class SampleClass{
    public int x;public int y;public const int c1 = 5;public const int c2 = c1 + 5;public SampleClass(int p1, int p2){
    x = p1;y = p2;}}static void Main(){
    SampleClass mC = new SampleClass(11, 22);Console.WriteLine("x = {0}, y = {1}", mC.x, mC.y);Console.WriteLine("c1 = {0}, c2 = {1}",SampleClass.c1, SampleClass.c2);}
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

x = 11, y = 22
c1 = 5, c2 = 10
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