Схема компиляции .NET приложения

C# и.NET FRAMEWORK

C# и.Net Framework неразрывно связаны с друг другом..Net Framework – это технология, разработанная Microsoft, которая упрощает написание программ для операционных систем, мобильных устройств, сайтов и других разработок Microsoft. C# является специально разработанным языком поддержки.Net Framework. Хотя под.Net Framework можно программировать и на других языках, в C# реализована полная поддержка этой технологии.

CLR, MSIL, управляемый код

Необходимо понимать, что при написании программы на C#, по умолчанию программа компилируется в так называемый управляемый код MSIL (промежуточный язык), который выполняется с помощью CLR (общеязыковой средой выполнения). Это позволяет обеспечить перенос программы с одной платформы на другую, а также дополнительную защиту от ошибок и ряд других преимуществ. Правда, с небольшой потерей в производительности.
Управляемый код – это код, который выполняется в CLR. В C# есть возможность выйти за рамки управляемого кода, если важны критерии производительности или есть другие потребности при написании программы.

Схема компиляции.NET приложения

 

Visual Studio

Visual Studio (VS) - это интегрированная среда разработки (IDE), которая существенно облегчает жизнь программистам.
Хотя с первого взгляда может показаться, что VS - это одна программа, на самом деле VS состоит из множества программ: компилятор, отладчик, редактор форм, утилиты для работы с базами данных и другие.

Существует множество различных версий VS. Для обучения подходят бесплатные версии Visual Studio Express или Community.

Создание консольного приложения

Для создания проекта запустите VS. Выберите Шаблон Visual C# - Консольное приложение. Нажмите OK.

 

Расположение файлов

При создании нового решения, если не снять галку с пункта “Создать каталог для решения”, создается папка, внутри которой распалагается файл решения с расширением sln и подпапки для каждого проекта.

IntelliSence

IntelliSence - технология автодополнения Microsoft, наиболее известна в Microsoft Visual Studio. Дописывает название функции при вводе начальных букв. Кроме прямого назначения, IntelliSense используется для доступа к документации и для устранения неоднозначности в именах переменных, функций и методов, используя рефлексию (доступ к информации о структуре объекта).

 

Отладка программ

Для отладки программ существует отладчик, который позволяет управлять выполнением программы и смотреть, как изменяются переменные. Наиболее часто используемые клавиши для взаимодействия с отладчиком и редактором VS:

Клавиша	Команда
<F9>	Добавление/снятие точки останова.
<F12>	Переход к определению, объекта или метода.
<Ctrl>+<M>	Разворот и сворачивание структуры кода в редакторе.
<Ctrl>+<K>+<C>	Комментирование строки кода.
<Ctrl>+<K>+<U>	Раскомментирование строки кода.
<F5>	Запуск с отладкой.
<Ctlr>+<F5>	Запуск без отладки.
<F10>	Трассировка с обходом.
<F11>	Трассировка со входом

 

Для отладки программ можно использовать окна “Отладка” и “Стек вызовов”. Если вдруг их нет на экране, включите их в меню “Вид” - “Панели инструментов”.

Простая программа

 

using System; namespace Lesson1 { class Program { static void Main() { } } }

 

 

Элементы простой программы

● Директива using System указывает, что мы можем не указывать пространство имен System в имени класса;

● Пространства имен – контейнеры для классов;

● Класс – логическая единица программы на C#, в которой содержатся методы и другие элементы;

● Метод – подпрограмма программы, в которой содержится реализация алгоритма.

Как правило, программы содержат методы. Один метод является особенным.

Главный метод Main

Метод Main – как заглавный сайт. Только на заглавный сайт вы можете зайти из разных мест, а программа начинается всегда с главного метода (главной страницы сайта). Поэтому ее еще называют точкой входа. Метод Main может отсутствовать только в случае, если ваша программа не должна выполняться, а должна использоваться другой программой. Например, когда вы пишите библиотеку классов.

Операции в C#

● математические операции (*, /, +, -, %);

● присваивание (=);

● операции отношения (<, >, ==,!=, >=, <=);

● операция инкремента (++);

● операция декремента (--).

Переменные

Переменные - это ячейки памяти, в которых хранятся данные. Какие данные может хранить ячейка определяется ее типом. Тип определяет так же и размер ячейки. Программист должен уметь правильно выбирать типы данных для переменных в зависимости от решаемой задачи.

 

Типы данных

В C# типы делятся на значимые и ссылочные. Значимые хранят значения, а ссылочные хранят ссылки на ячейки, в которых уже хранятся значения.
Если переменная относится к типу значения, то она содержит само значение, например 3,1416 или 2016.

Если переменная относится к ссылочному типу, она содержит ссылку на значение в общей памяти, которая называется “Куча” (Heap). По этой ссылке хранятся данные.

 

 

Псевдонимы типов данных в C#

При описании типа данных можно использовать тип.NET, а можно псевдоним C#.

Со знаком	Без знака
Тип.net	Псевдоним С#	Тип.NET	Псевдоним С#
System.Object	object	System.Enum	enum
System.String	string	System.Cbar	cbar
System.Sbyte	sbyte	System.Byte	byte
System.Int16	sbort	System.UInt16	usbort
System.Int32	int	System.UInt32	uint
System.Int64	long	System.UInt64	ulong
System.Single	float	System.Double	double
System.Decimal	decimal	System.Boolean	bool

 

Целочисленные типы

Тип	Разрядность в битах	Диапазон представленных чисел
byte		0 - 255
sbyte		-128 - 127
short		-32 768 - 32 767
ushort		0 - 65 535
int		-2 147 483 648 - 2 147 483 647
unit		0 - 4 294 967 295
long		-9 223 372 036 854 775 808 - 9 223 372 036 854 775 807
ulong		0 - 18 446 744 073 709 551 615

 

Десятичный тип данных

Тип decimal – предназначен для ведения финансовых расчетов.

decimal

128 бит

Диапазон значений от 1Е-28 до 7.9Е+28

 

Символы

В C# символы представлены 16-разрядным кодом Unicode. Для работы с этим типом данных существует класс Char.

Пример:

Char.IsDigit(c) // проверка, является ли символ числом

 

Строки

Строка описывается словом string или System.String. Строка является ссылкой на массив символов char. Строки можно склеивать между собой.
К каждому символу можно обращаться по его номеру:

string s="string"; string str=s[0]+s[1]+s[2]; // str="str"

 

Логический тип данных

Логический тип данных хранит в себе значение “Истина” или “Ложь”. В переменной этого типа хрянится значение операции отношения(<,>,<=,>=,==)

bool b; // объявили переменную b типа bool b=false; // переменной b присвоили значение false b=2*2==4; // переменной b присвоили значение true

 

 

 

Консоль

Консоль является способом взаимодействия пользователя с компьютером. Для программиста, консоль - один из самых простых способов взаимодействия с компьютером

Работа с консолью в C# происходит с помощью класса Console, который содержит в себе большое количество методов и свойств для взаимодействия с консолью.
Что такое методы вы узнаете уже на этом уроке. Свойства пока можно воспринимать как переменные, которые принадлежат классу Console

Вывод на экран консоли

Для вывода данных на экран консоли используются методы Write и WriteLine. Разница лишь в том, что WriteLine в отличии от Write переводит курсор на следующую строчку. То есть, если следующий вывод(или ввод) нужно делать со следующий строки, то используем WriteLine.

 

using System;   class Program { static void Main(string[] args) { Console.Write("Не переходим на следующую строку."); Console.WriteLine("Переходим на следующую строку"); } }

 

У этих методов есть множество разновидностей, которые профессионально называются перегрузками. Можно использовать перегрузку, когда получится одна длинная строка,и, используя возможности C#, автоматически преобразовывать данные в строку. А можно использовать перегрузку, в которой вначале задается строка форматирования, а потом данные для вывода. В этом случае у программиста появляется больше возможностей для управления выводом.

Форматированный вывод

Различные спецификации формата в применении к целому числу 12 345
Например:

 

Console.WriteLine("{0:D7}",12345);

 

Тип форматирования	Код формата	Результат
Currency (денежные суммы)	С C1 C7	$12,345.00 $12,345.0 $12,345.0000000
Decimal (десятичный)	D D1 D7
Exponential (экспоненциальный)	E E1 E7	1.234500E+004 1.2E+004 1.2345000E+004
Fixed point (с фиксированной точкой)	F F1 F7	12345.00 12345.0 12345.0000000
General (общий)	G G1 G7	1E4
Number (числовой)	N N1 N7	12,345.00 12,345.0 12,345.0000000
Percent (процент)	P P1 P7	1,234,500.00 1,234,500.0 1,234,500.0000000
Hexadecimal (шестнадцатиричный)	X X1 X7

Ввод данных с консоли

Программа должна обрабатывать данные, а данные нужно откуда-то брать. Ввод данных с консоли - наиболее простой способ, хотя нужно понимать, что данные можно вводить из разных мест.

Для чтения данных из консоли существует метод ReadLine. Этот метод приостанавливает выполнение программы, пока не получит признак конца ввода (обычно это нажатие клавиши Enter). После чего передает данные из консоли в переменную.
При работе с ReadLine может возникнуть исключение. Про исключения мы поговорим позже. На текущий момент воспринимайте их как ошибки.

Так как метод ReadLine класса Console возвращает строку (то есть результатом его работы является строка), то часто ее нужно преобразовать в другой тип данных. Это можно сделать разными способами:

● Использовать метод класса Convert.

● Использовать метод Parse или TryParse структур int, double, decimal и др.

Разница в их использовании на данном этапе нам не принципиальна, поэтому можно использовать любой из способов.

double x; string str = Console.ReadLine(); x = Convert.ToDouble(str);

 

Функция или метод?

Функции и методы – это технически одно и тоже.
Только функции могут не принадлежать классам, а методы принадлежат классу. В C# все функции являются методами.

Описание метода

Метод является частью класса, поэтому описываться он должен внутри класса. Чтобы описать метод, нужно придумать ему имя, определить, будет ли он возвращать значение. Если будет, то какого типа это значение. Далее в фигурных скобках надо описывать тело метода. Так как мы еще не очень знакомы с объектами, все методы у нас должны быть статическими. Если метод статический, он принадлежит классу и для его вызова не нужно создавать объект класса.

 

Вызов метода

Для вызова метода нужно написать имя метода и скобки. Скобки после названия – признак, что это метод, а не переменная или свойство. Если метод принимает параметры, то в скобках перечисляем фактические параметры (то, что передается внутрь метода для обработки).

 

using System;   namespace Lesson1_055 { class Program { static void Pause() { Console.ReadKey(); }   static void Main(string[] args) { Pause(); // Вызов метода } } }

 

Возвращаемое значение

Напишем для примера функцию возведения целого числа в квадрат. Для этого используем слово return. Если функция возвращает значение, то вместо void нужно указать тип возвращаемого значения.

static int Sqr(int x) { return x*x; }

 

Перегрузка методов

Перегрузка – это создание метода с таким же именем, но с другими параметрами.

Раньше для подпрограмм, которые делали похожие действия, создавали функции с похожими, но разными именами. В C# для этого можно создать функцию с одним именем, но с разными параметрами. Это существенно облегчает труд программистов, так как не требуется запоминать различные имена функций и упрощает чтение программы.

Несмотря на некоторую кажущую сложность, в перегрузке нет ничего сверхъестественного. Попробуйте сами написать несколько функций с одинаковыми названиями, но с разным количеством параметров. При попытке обратиться к перегруженной метода, компилятор подскажет вам, что существую разные разновидности.

 

static void Pause() // Создали метод { Console.ReadKey(); } static void Pause(string msg) // Перегрузили метод { Console.WriteLine(msg); Console.ReadKey(); }

 

Класс Math

Класс Math содержит методы для вычисления математических функций. Например, Pow(a,b) - метод, который возвращает a в степени b. У методов есть сигнатуры. Сигнатура - это тип возвращаемого значения и параметры. Если метод перегружен, он может иметь несколько сигнатур. У Pow(a,b) сигнатура double(double, double). Это означает, что Pow возвращает тип double и принимает два параметра типа double. Мы не можем передавать в Pow несовместимые типы(например string), и количество параметров должно равняться двум.

Рекомендации по программированию

● Приступая к написанию программы, четко определите, что является ее исходными данными, и что требуется получить в результате;

● Давайте переменным имена, отражающие их назначение. Общая тенденция такая: чем больше область действия переменной, тем более длинное у нее имя. Напротив, для переменных, вся “жизнь” которых проходит на протяжении нескольких строк кода, лучше обойтись однобуквенными именами типа i или k;

● Тщательно форматируйте текст программы так, чтобы его было удобно читать.

 

Практическая часть урока

Дополнительные материалы

1. Эффективное обучение C# разработчиков или Правильное программирование на C# с нуля;

2. Язык C# и.NET Framework;

3. Правила хорошего тона в программировании.

4. Индекс массы тела(BMI)

 

 

Используемая литература

Для подготовки данного методического пособия были использованы следующие ресурсы:

1. Т.А. Павловская. “Программирование на языке высокого уровня”, 2009 г.

2. Петцольд Ч. “Программирование на C#. Т1”, 2001 г.

3. Г.Шилдт. “C# 4.0. Полное руководство”.

4. MSDN.

C# и.NET FRAMEWORK

C# и.Net Framework неразрывно связаны с друг другом..Net Framework – это технология, разработанная Microsoft, которая упрощает написание программ для операционных систем, мобильных устройств, сайтов и других разработок Microsoft. C# является специально разработанным языком поддержки.Net Framework. Хотя под.Net Framework можно программировать и на других языках, в C# реализована полная поддержка этой технологии.

CLR, MSIL, управляемый код

Необходимо понимать, что при написании программы на C#, по умолчанию программа компилируется в так называемый управляемый код MSIL (промежуточный язык), который выполняется с помощью CLR (общеязыковой средой выполнения). Это позволяет обеспечить перенос программы с одной платформы на другую, а также дополнительную защиту от ошибок и ряд других преимуществ. Правда, с небольшой потерей в производительности.
Управляемый код – это код, который выполняется в CLR. В C# есть возможность выйти за рамки управляемого кода, если важны критерии производительности или есть другие потребности при написании программы.

Схема компиляции.NET приложения

 

Visual Studio

Visual Studio (VS) - это интегрированная среда разработки (IDE), которая существенно облегчает жизнь программистам.
Хотя с первого взгляда может показаться, что VS - это одна программа, на самом деле VS состоит из множества программ: компилятор, отладчик, редактор форм, утилиты для работы с базами данных и другие.

Существует множество различных версий VS. Для обучения подходят бесплатные версии Visual Studio Express или Community.