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Visual C#.net入门
简介
Visual C# .NET 是 Visual Studio 系列中的最新成员。这种新语言基于 C/C++，但它深化了更容易地使用面向组件编程的发展方向。C/C++ 程序员应该非常熟悉它的语法。
下面的示例应用程序示范了如何构建一个简单的实现 QuickSort 算法的 C# 项目。它包括了 C# 程序的基本组成部分：读/写控制台和文件、创建函数和使用基本数组。
这些入门指南并不打算涵盖该编程语言的所有方面。它们只是您探索这种语言的一个起点。我们鼓励您按照本教程的说明执行，因为它包括了 QuickSort 应用程序的各个不同部分。您还可以获得完整的源代码和项目文件。
建议的要求
编译此示例应用程序需要 Visual Studio.NET（测试版 2 或更高版本）。关于 C/C++ 的知识是有帮助的但不是必需的。
步骤 1. 开始项目
Visual Studio 中的开发工作以解决方案的形式进行组织，每个解决方案包含一个或多个项目。在本教程中，我们创建的解决方案包含一个 C# 项目。
创建一个新项目
| 1. |
在 Visual Studio .NET 环境中，从菜单中选择 File | New | Project。
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| 2. |
在左侧选择 Visual C#Projects，然后在右侧选择 Console Application。
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| 3. |
指定项目的名称，然后输入创建项目的位置。Visual Studio 会自动创建项目目录。
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| 4. | 单击 OK，那么现在就正式开始了！ |
Visual Studio.NET 已经创建了含有一个简单 Visual C# 项目的解决方案。该项目包含两个文件：assemblyinfo.cs 和 class1.cs。
接下来的几步骤将讨论这些不同的文件以及如何编译该项目。
步骤 2. Hello, World!
很遗憾，但我们仍然无法抵御这种诱惑……我们还是不得不完成一个基于 C# 的经典"Hello, World!"应用程序，这个应用程序最初是用 C 语言编写的。
修改源代码
| 1. | 在 Solution Explorer 中双击文件"class1.cs"。可以通过"View"菜单来显示 Solution Explorer。 |
| 2. |
更改预生成的模板 (class1.cs)，如下面以斜体突出显示的 代码所示。
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| 3. |
注意，当您键入代码时，Visual Studio 将为您提示类和函数的名称（因为 .NET 框架发布了这种类型信息）。
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| 1. |
既然您已经完成了修改，就可以通过在 Build 菜单中简单地选择 Build 来编译 Visual C# 项目。
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| 2. |
来自 C# 编译器的错误和消息会在 Output 窗口中显示。如果没有错误，则可以通过单击 Debug 菜单下的 Start without Debugging 来运行 Hello World 应用程序。
|
在 Visual C# 中运行 Hello World 示例应用程序时，输出结果的屏幕截图如下：
理解更改
System.Console 类的 WriteLine() 函数打印传递给它的字符串，其后紧跟一行新的字符。此函数可以接受许多其他数据类型（包括整型和浮点型）的参数。
在程序加载完成后，控制就传递给 Main() 函数。这就是我们在该过程中插入对 WriteLine() 调用的原因。
步骤 3. 程序结构
既然我们已经构建了一个简单的 Hello World 应用程序，那么就让我们停下来分析一下 Visual C# 应用程序的基本组成部分。
源代码注释
字符 // 将行的剩余部分标记为一个注释，这样 C# 编译器就会忽略它。另外，/* 和 */ 之间的代码也会被当作注释。
// This line is ignored by the compiler.Using 指令
/* This block of text is also
ignored by the Visual C# compiler. */
.NET 框架为开发人员提供了许多有用的类。例如，Console 类处理对控制台窗口的输入和输出。这些类是按照层次树的形式组织的。Console 类的完全限定名实际上是 System.Console。其他的类包括 System.IO.FileStream 和 System.Collections.Queue。
using 指令允许您在不使用完全限定名的情况下引用命名空间中的类。以斜体突出显示的 代码应用了 using 指令。
using System;类声明
class Class1
{
static void Main(string[] args)
{
System.Console.WriteLine ("Hello, C#.NET World!");
Console.WriteLine ("Hello, C#.NET World!");
}
}
与 C++ 或 Visual Basic 不同，Visual C# 中的所有函数都必须封装在一个类中。class 语句声明一个新的 C# 类。就 Hello World 应用程序来说，Class1 类包含一个函数，即 Main() 函数。如果用一个 namespace 块将类的定义括起来，就可以把类组织为诸如 MsdnAA.QuickSortApp 这样的层次。
在本入门指南中，我们并不打算深入地介绍类，但是我们将为您简要概述为什么类是我们的示例应用程序的一部分。
Main() 函数
在应用程序加载到内存之后，Main() 函数就会接收控制，因此，应该将应用程序启动代码放在此函数中。传递给程序的命令行参数存储在 args 字符串数组中。
步骤 4. 控制台输入
现在，我们将继续编写 QuickSort 应用程序。我们需要做的第一件事就是提示用户提供输入和输出文件。
修改源代码
更改 C# 源文件 (class1.cs)，如下面以斜体突出显示的代码所示。其他的差异（如类名）可忽略不计。
// Import namespaces从控制台进行读取
using System;
// Declare namespace
namespace MsdnAA
{
// Declare application class
class QuickSortApp
{
// Application initialization
static void Main (string[] szArgs)
{
// Describe program function
Console.WriteLine ("QuickSort C#.NET Sample Applicationn");
// Prompt user for filenames
Console.Write ("Source: ");
string szSrcFile = Console.ReadLine ();
Console.Write ("Output: ");
string szDestFile = Console.ReadLine ();
}
}
}
Console 类的 ReadLine() 方法提示用户输入，并返回输入的字符串。它会自动地为字符串处理内存分配，由于使用了 .NET 垃圾回收器，您不需要做任何释放内存的工作。
程序输出
从菜单中选择 Debug | Start Without Debugging 来运行程序。这是到此为止来自 QuickSort 应用程序的输出的屏幕截图。
步骤 5. 使用数组
在对从输入读取的行进行排序之前，程序需要将其存储到一个数组中。我们将简要讨论可实现对象数组的 .NET 基类的用法。
修改源代码
更改 C# 源文件 (class1.cs)，如下面以斜体突出显示的代码所示。其他的差异（如类名）可忽略不计。
// Import namespaces使用 ArrayList 类
using System;
using System.Collections;
// Declare namespace
namespace MsdnAA
{
// Declare application class
class QuickSortApp
{
// Application initialization
static void Main (string[] szArgs)
{
// Describe program function
Console.WriteLine ("QuickSort C#.NET Sample Applicationn");
// Prompt user for filenames
Console.Write ("Source: ");
string szSrcFile = Console.ReadLine ();
Console.Write ("Output: ");
string szDestFile = Console.ReadLine ();
// TODO: Read contents of source file
ArrayList szContents = new ArrayList ();
}
}
}
我们将导入 System.Collections 命名空间，这样我们就可以直接引用 ArrayList。此类实现大小可动态调整的对象数组。要插入新的元素，可以简单地将对象传递到 ArrayList 类的 Add() 方法。新的数组元素将引用原始的对象，而垃圾回收器将处理它的释放。
string szElement = "insert-me";
ArrayList szArray = new ArrayList ();
szArray.Add (szElement);
要检索现有的元素，请将所需元素的索引传递给 Item() 方法。另外，作为一种简写形式，还可以使用方括号 operator []，它实际上映射到 Item() 方法。
Console.WriteLine (szArray[2]);
Console.WriteLine (szArray.Item (2));
ArrayList 类中还有许多其他方法，但是插入和检索都是我们需要在此示例中使用的。请查阅 MSDN 库以获得完整的参考指南。
步骤 6. 文件输入/输出
现在，让我们来实现读取输入文件和写入输出文件。我们将每一行读取到一个字符串数组中，然后输出该字符串数组。在下一步中，我们将使用 QuickSort 算法来对该数组进行排序。
修改源代码
更改 C# 源文件 (class1.cs)，如下面以斜体突出显示的代码所示。其他的差异（如类名）可忽略不计。
// Import namespaces从源文件进行读取
using System;
using System.Collections;
using System.IO;
// Declare namespace
namespace MsdnAA
{
// Declare application class
class QuickSortApp
{
// Application initialization
static void Main (string[] szArgs)
{
... ... ...
// Read contents of source file
string szSrcLine;
ArrayList szContents = new ArrayList ();
FileStream fsInput = new FileStream (szSrcFile, FileMode.Open,
FileAccess.Read);
StreamReader srInput = new StreamReader (fsInput);
while ((szSrcLine = srInput.ReadLine ()) != null)
{
// Append to array
szContents.Add (szSrcLine);
}
srInput.Close ();
fsInput.Close ();
// TODO: Pass to QuickSort function
// Write sorted lines
FileStream fsOutput = new FileStream (szDestFile,
FileMode.Create, FileAccess.Write);
StreamWriter srOutput = new StreamWriter (fsOutput);
for (int nIndex = 0; nIndex < szContents.Count; nIndex++)
{
// Write line to output file
srOutput.WriteLine (szContents[nIndex]);
}
srOutput.Close ();
fsOutput.Close ();
// Report program success
Console.WriteLine ("nThe sorted lines have been written.nn");
}
}
}
使用 FileStream 类打开源文件，然后加入 StreamReader 类，这样我们就可以使用它的 ReadLine() 方法了。现在，我们调用 ReadLine() 方法，直到它返回 null，这表示到达文件结尾。在循环过程中，我们将读取的行存储到字符串数组中，然后关闭这两个对象。
写入输出文件
假设已经用 QuickSort 对字符串数组进行了排序，接下来要做的事情就是输出数组的内容。按照同样的方式，我们将 StreamWriter 对象附加到 FileStream 对象上。这使得我们可以使用 WriteLine() 方法，该方法能够很方便地模仿 Console 类的行为。一旦遍历了数组，我们便可以象前面一样关闭这两个对象。
步骤 7. 创建函数
最后一步就是创建一个函数来在字符串数组中运行 QuickSort。我们将此函数放到应用程序类 QuickSortApp 之中。
修改源代码
更改 C# 源文件 (class1.cs)，如下面以斜体突出显示的 代码所示。其他的差异（如类名）可忽略不计。
// Import namespacesQuickSort() 函数
using System;
using System.Collections;
using System.IO;
// Declare namespace
namespace MsdnAA
{
// Declare application class
class QuickSortApp
{
// Application initialization
static void Main (string[] szArgs)
{
... ... ...
// Pass to QuickSort function
QuickSort (szContents, 0, szContents.Count - 1);
... ... ...
}
// QuickSort implementation
static void QuickSort (ArrayList szArray, int nLower, int nUpper)
{
// Check for non-base case
if (nLower < nUpper)
{
// Split and sort partitions
int nSplit = Partition (szArray, nLower, nUpper);
QuickSort (szArray, nLower, nSplit - 1);
QuickSort (szArray, nSplit + 1, nUpper);
}
}
// QuickSort partition implementation
static int Partition (ArrayList szArray, int nLower, int nUpper)
{
// Pivot with first element
int nLeft = nLower + 1;
string szPivot = (string) szArray[nLower];
int nRight = nUpper;
// Partition array elements
string szSwap;
while (nLeft <= nRight)
{
// Find item out of place
while (nLeft <= nRight)
{
if (((string) szArray[nLeft]).CompareTo (szPivot) > 0)
break;
nLeft = nLeft + 1;
}
while (nLeft <= nRight)
{
if (((string) szArray[nRight]).CompareTo (szPivot) <= 0)
break;
nRight = nRight - 1;
}
// Swap values if necessary
if (nLeft < nRight)
{
szSwap = (string) szArray[nLeft];
szArray[nLeft] = szArray[nRight];
szArray[nRight] = szSwap;
nLeft = nLeft + 1;
nRight = nRight - 1;
}
}
// Move pivot element
szSwap = (string) szArray[nLower];
szArray[nLower] = szArray[nRight];
szArray[nRight] = szSwap;
return nRight;
}
}
}
这个函数需要三个参数：对数组的引用、下界和上界。它调用 Partition() 函数将数组分成两部分，其中一部分包含 Pivot 值之前的所有字符串，另一部分包含 Pivot 值之后的所有字符串。然后，它调用自身来对每个部分进行排序。
上面修改中的注释应该说明了每个代码块的作用。唯一的新概念就是 CompareTo() 方法的使用，该方法是 String 类的成员，并且应该是自说明的。
运行 QuickSort 应用程序
这一步完成 QuickSort C# 示例应用程序。现在，可以构建项目并运行应用程序。需要提供一个示例文本文件，以供其进行排序。将该文件放在与 EXE 文件相同的目录中。
程序输出
下面是已完成的 QuickSort C# .NET 示例应用程序的输出。可以查看示例输入文件 'example.txt' 和输出文件 'output.txt'。
步骤 8. 使用调试器
调试器是诊断程序问题的一个必不可少的工具。我们觉得有必要在本入门指南中对其进行介绍。这最后一步将向您展示如何走查程序和使用诸如 QuickWatch 这样的功能。
设置断点
当程序在调试器中运行时，断点会暂停程序的执行，从而使开发人员能够控制调试器。要设置断点，请右键单击您想要程序暂停的行，然后单击 InsertBreakpoint，如下所示。
注：带有断点的行以红色突出显示。通过再次右键单击该行并选择 Remove Breakpoint 可以删除断点。
单步调试程序
既然设置了断点（最好是在前面所示的行中），就让我们在调试器中运行程序。在 Debug 菜单中，选择 Start 而不是同前面一样选择 Start Without Debugging。这样就在调试器中启动了程序，并因而激活了断点。
一旦程序遇到断点，调试器便会接收程序的控制。这时会有一个箭头指向当前执行的行。
要单步调试一行代码，可以选择 Debug | Step Over 并观察光标是否移到下一行。Debug | Step Into 命令允许您单步执行将要调用的函数。进行两次 Step Over 之后的屏幕如下所示。
如果想要程序在遇到下一个断点、遇到异常或退出之前继续执行，请从菜单中选择 Debug | Continue。
检查变量值
当您可以控制调试器时，可将鼠标指针移到变量上以获得它的基本值。
您也可以右键单击变量，然后从上下文菜单中选择 QuickWatch。QuickWatch 将为您提供关于某些变量（如 ArrayList 对象）的更多详细信息。
其他调试器工具
Visual Studio 调试器具有许多其他工具（例如 Call Stack 查看器）的功能，可以使用此调试器来查看到此为止调用的函数。还可以获得内存转储和关于进程中线程的信息。我们鼓励您使用这些功能强大的调试工具。
小结
本入门指南旨在帮助您用 Visual Studio 构建一个简单的 C# 项目。它无法进行全面的介绍。我们鼓励您查询关于 C# 和 .NET 的其他资源，以便更多地学习这些技术。在完成本教程之后，您至少有了一个可用的项目，在您研究 Visual C# 时，可以从修改此这些代码开始。
为了方便起见，我们提供了完整的源程序和项目文件。您可以通过本文档顶部的目录来访问它们。
其他资源
我们强烈推荐下面这些关于 C# 和 .NET 平台的书籍。它们是开发人员尝试学习这些新技术的有益资源。
| • | Archer, Tom.Inside C#.Redmond:Microsoft Press, 2001. |
| • | Deitel, Harvey.C#:How to Program.Upper Saddle River, NJ:Prentice Hall, 2001. |
| • | Gunnerson, Eric.A Programmer's Introduction to C#.New York:Apress, 2000. |
| • | Platt, David.Introducing Microsoft .NET.Redmond:Microsoft Press, 2001. |
下面是 QuickSort C# .NET 示例应用程序的完整源代码。您可以复制、使用和分发这些代码（无版权费）。注意，这些源代码以"原样"提供并且不作任何保证。
//补遗：关于 QuickSort C# .NET
// QuickSort C# .NET Sample Application
// Copyright 2001-2002 Microsoft Corporation. All rights reserved.
//
// MSDN ACADEMIC ALLIANCE [http://www.msdn.microsoft.com/academic]
// This sample is part of a vast collection of resources we developed for
// faculty members in K-12 and higher education. Visit the MSDN AA web site for more!
// The source code is provided "as is" without warranty.
//
// Import namespaces
using System;
using System.Collections;
using System.IO;
// Declare namespace
namespace MsdnAA
{
// Declare application class
class QuickSortApp
{
// Application initialization
static void Main (string[] szArgs)
{
// Print startup banner
Console.WriteLine ("nQuickSort C#.NET Sample Application");
Console.WriteLine ("Copyright (c)2001-2002 Microsoft Corporation. All rights reserved.n");
Console.WriteLine ("MSDN ACADEMIC ALLIANCE [http://www.msdnaa.net/]n");
// Describe program function
Console.WriteLine ("This example demonstrates the QuickSort algorithm by reading an input file,");
Console.WriteLine ("sorting its contents, and writing them to a new file.n");
// Prompt user for filenames
Console.Write ("Source: ");
string szSrcFile = Console.ReadLine ();
Console.Write ("Output: ");
string szDestFile = Console.ReadLine ();
// Read contents of source file
string szSrcLine;
ArrayList szContents = new ArrayList ();
FileStream fsInput = new FileStream (szSrcFile, FileMode.Open, FileAccess.Read);
StreamReader srInput = new StreamReader (fsInput);
while ((szSrcLine = srInput.ReadLine ()) != null)
{
// Append to array
szContents.Add (szSrcLine);
}
srInput.Close ();
fsInput.Close ();
// Pass to QuickSort function
QuickSort (szContents, 0, szContents.Count - 1);
// Write sorted lines
FileStream fsOutput = new FileStream (szDestFile, FileMode.Create, FileAccess.Write);
StreamWriter srOutput = new StreamWriter (fsOutput);
for (int nIndex = 0; nIndex < szContents.Count; nIndex++)
{
// Write line to output file
srOutput.WriteLine (szContents[nIndex]);
}
srOutput.Close ();
fsOutput.Close ();
// Report program success
Console.WriteLine ("nThe sorted lines have been written to the output file.nn");
}
// QuickSort implementation
private static void QuickSort (ArrayList szArray, int nLower, int nUpper)
{
// Check for non-base case
if (nLower < nUpper)
{
// Split and sort partitions
int nSplit = Partition (szArray, nLower, nUpper);
QuickSort (szArray, nLower, nSplit - 1);
QuickSort (szArray, nSplit + 1, nUpper);
}
}
// QuickSort partition implementation
private static int Partition (ArrayList szArray, int nLower, int nUpper)
{
// Pivot with first element
int nLeft = nLower + 1;
string szPivot = (string) szArray[nLower];
int nRight = nUpper;
// Partition array elements
string szSwap;
while (nLeft <= nRight)
{
// Find item out of place
while (nLeft <= nRight && ((string) szArray[nLeft]).CompareTo (szPivot) <= 0)
nLeft = nLeft + 1;
while (nLeft <= nRight && ((string) szArray[nRight]).CompareTo (szPivot) > 0)
nRight = nRight - 1;
// Swap values if necessary
if (nLeft < nRight)
{
szSwap = (string) szArray[nLeft];
szArray[nLeft] = szArray[nRight];
szArray[nRight] = szSwap;
nLeft = nLeft + 1;
nRight = nRight - 1;
}
}
// Move pivot element
szSwap = (string) szArray[nLower];
szArray[nLower] = szArray[nRight];
szArray[nRight] = szSwap;
return nRight;
}
}
}
为了演示 QuickSort Visual C# .NET 示例应用程序实际是如何运行的，我们提供了编译好的可执行文件。您可以通过编译这些项目文件来创建自己的可执行文件。单击 Quicksort_Visual_CSharp_.NET.exe，下载源代码项目文件和可执行文件包。
使用应用程序
启动 Command Prompt（从"开始"菜单运行"cmd.exe"）。使用 CD 命令将目录更改为可执行文件所在的目录。然后运行"quicksort.exe"。
程序将提示您提供输入和输出文件的名称。任何包含多行的文本文件均可使用。如果需要，可以使用记事本来创建一个此类文件。然后，该程序将对输入文件的内容进行排序，并且将其写入输出文件。
示例程序输出
下面是来自此 QuickSort C# .NET 应用程序的一个实例的输出。此示例演示了 QuickSort 算法，方法是读取输入文件、对文件的内容进行排序，然后将其写入新的文件。用户输入的文本以下划线标记。
您可以查看下面的示例输入文件 'example.txt' 和输出文件 'output.txt'。
QuickSort C# .NET Sample Application
Copyright (c)2001-2002 Microsoft Corporation. All rights reserved.
MSDN ACADEMIC ALLIANCE [http://www.msdn.microsoft.com/academic]
This example demonstrates the QuickSort algorithm by reading an input file,
sorting its contents, and writing them to a new file.
Source: example.txt
Output: output.txt
The sorted lines have been written to the output file.
查看示例输入文件"example.txt"：
Visual C#
Windows Embedded
javascript
Speech API
ASP.NET
VBScript
Windows Media
Visual Basic
.NET Framework
BizTalk Server
XML Parser
Internet Explorer
Visual C#
SQL Server
Windows XP
DirectX API
查看示例输出文件"output.txt"：
.NET Framework
ASP.NET
BizTalk Server
DirectX API
Internet Explorer
javascript
Speech API
SQL Server
VBScript
Visual Basic
Visual C#
Visual C#
Windows Embedded
Windows Media
Windows XP
XML Parser
