C# 基础教程：快速掌握 – wiki词典

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C# 基础教程：快速掌握

C#（读作 “C Sharp”）是一种由微软开发的现代、面向对象的编程语言，广泛应用于 Windows 桌面应用、Web 应用（ASP.NET）、游戏开发（Unity）、移动应用（Xamarin）以及云计算等领域。凭借其强大的功能、丰富的库支持和活跃的社区，C# 成为初学者和专业开发人员的理想选择。

本教程旨在帮助您快速掌握 C# 的基本概念和语法，为您的编程之旅打下坚实基础。

1. 为什么选择 C#？

  • 面向对象： C# 是一种纯粹的面向对象语言，支持封装、继承和多态等核心特性，有助于构建模块化、可维护的代码。
  • 现代且强大： 结合了 C++ 的强大功能和 Java 的易用性，不断发展以适应最新的编程范式和技术趋势。
  • 跨平台： 借助 .NET Core 和 .NET 平台，C# 不再局限于 Windows，可以轻松在 Linux、macOS 等系统上开发和运行应用。
  • 丰富的生态系统： 拥有庞大的 .NET 框架和 NuGet 包管理器，提供了海量的预构建库和工具。
  • 集成开发环境（IDE）： Visual Studio 提供了卓越的开发体验，包括智能代码补全、调试工具和项目管理。

2. 环境搭建（简要）

开始学习 C# 最简单的方式是安装 Visual Studio 或 Visual Studio Code。

  • Visual Studio (Windows/Mac)： 功能全面的 IDE，适合大型项目开发。下载安装时选择 “.NET 桌面开发” 或 “.NET Web 开发” 等工作负载。
  • Visual Studio Code (跨平台)： 轻量级但功能强大的代码编辑器，配合 C# 扩展可用于 C# 开发。

安装完成后，您就可以创建您的第一个 C# 项目了。

3. 第一个 C# 程序：Hello World

让我们从经典的 “Hello World” 程序开始。

“`csharp
using System; // 引入System命名空间，其中包含Console类

namespace HelloWorldApp // 声明一个命名空间，用于组织代码
{
class Program // 声明一个类，C# 中的所有代码都必须在类中
{
static void Main(string[] args) // Main 方法是程序的入口点
{
// Console.WriteLine() 用于在控制台输出文本
Console.WriteLine(“Hello, World!”); 

        // Console.ReadKey() 让程序等待用户按键，避免控制台窗口立即关闭
        Console.ReadKey(); 
    }
}

}
“`

代码解释：

  • using System;: 导入 System 命名空间，其中包含了 Console 类，用于输入输出操作。
  • namespace HelloWorldApp: 命名空间用于组织代码，避免命名冲突。
  • class Program: C# 是一种面向对象的语言，所有代码都必须包含在类中。Program 是我们为应用程序定义的类。
  • static void Main(string[] args): 这是程序的入口点。
    • static: 表示 Main 方法可以直接通过类名调用，无需创建类的实例。
    • void: 表示 Main 方法不返回任何值。
    • string[] args: 用于接收命令行参数。
  • Console.WriteLine("Hello, World!");: Console 类提供了与控制台交互的方法，WriteLine 用于输出一行文本。
  • Console.ReadKey();: 等待用户按下一个键，防止控制台窗口在程序执行完毕后立即关闭。

4. 基本语法要素

4.1 变量与数据类型

变量用于存储数据。C# 是一种强类型语言，这意味着您在声明变量时必须指定其数据类型。

数据类型 描述 示例
int 整数（-20亿 到 +20亿 左右） int age = 30;
double 双精度浮点数（小数） double price = 19.99;
float 单精度浮点数 float temperature = 25.5f;
bool 布尔值（true 或 false） bool isLoggedIn = true;
char 单个字符 char initial = 'J';
string 文本字符串 string name = "Alice";
decimal 高精度浮点数（常用于金融） decimal salary = 50000.75m;
long 长整数 long population = 8000000000L;
var (隐式类型) 编译器根据初始值推断类型 var count = 10; (int)
var message = "Hello"; (string)

声明与初始化：

“`csharp
int quantity; // 声明一个整数变量
quantity = 100; // 赋值

string greeting = “Hello C#!”; // 声明并初始化一个字符串变量

const double PI = 3.14159; // const 关键字用于声明常量，值不可改变
// PI = 3.14; // 这会导致编译错误
“`

4.2 运算符

C# 支持常见的算术、关系、逻辑、赋值等运算符。

  • 算术运算符： +, -, *, /, % (取模)
  • 关系运算符： == (等于), != (不等于), >, <, >=, <=
  • 逻辑运算符： && (逻辑与), || (逻辑或), ! (逻辑非)
  • 赋值运算符： =, +=, -=, *= 等
  • 递增/递减运算符： ++ (递增), -- (递减)

“`csharp
int a = 10, b = 5;
Console.WriteLine(a + b); // 15
Console.WriteLine(a – b); // 5
Console.WriteLine(a * b); // 50
Console.WriteLine(a / b); // 2
Console.WriteLine(a % b); // 0

bool condition1 = true;
bool condition2 = false;
Console.WriteLine(condition1 && condition2); // False
Console.WriteLine(condition1 || condition2); // True
Console.WriteLine(!condition1); // False

a += 2; // a 现在是 12
Console.WriteLine(a);
“`

5. 控制流

控制流语句用于根据条件执行不同的代码块，或重复执行代码。

5.1 条件语句：if, else if, else

“`csharp
int score = 85;

if (score >= 90)
{
Console.WriteLine(“优秀！”);
}
else if (score >= 60)
{
Console.WriteLine(“及格。”);
}
else
{
Console.WriteLine(“不及格。”);
}
“`

5.2 循环语句

  • for 循环： 当您知道需要重复执行代码的次数时。

    csharp
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
    Console.WriteLine($"for 循环计数: {i}"); // 字符串插值
    }

  • while 循环： 当您希望只要条件为 true 就一直循环时。

    csharp
    int count = 0;
    while (count < 3)
    {
    Console.WriteLine($"while 循环计数: {count}");
    count++;
    }

  • do-while 循环： 至少执行一次循环体，然后检查条件。

    csharp
    int num = 0;
    do
    {
    Console.WriteLine($"do-while 循环计数: {num}");
    num++;
    } while (num < 1); // 条件为真，将继续循环，这里只会执行一次

  • foreach 循环： 用于遍历集合（如数组、列表）。

    csharp
    string[] fruits = { "Apple", "Banana", "Cherry" };
    foreach (string fruit in fruits)
    {
    Console.WriteLine(fruit);
    }

5.3 switch 语句

根据变量的值执行不同的代码块。

“`csharp
char grade = ‘B’;

switch (grade)
{
case ‘A’:
Console.WriteLine(“非常好！”);
break; // 必须使用 break 退出 switch 块
case ‘B’:
Console.WriteLine(“良好。”);
break;
case ‘C’:
Console.WriteLine(“及格。”);
break;
default:
Console.WriteLine(“未知等级。”);
break;
}
“`

6. 方法 (Methods)

方法（也称为函数）是执行特定任务的代码块。它们有助于组织代码、提高复用性。

“`csharp
class Calculator
{
// 一个不带参数，不返回值的 void 方法
public void SayHello()
{
Console.WriteLine(“你好，C#!”);
}

// 带参数，返回一个 int 值的方法
public int Add(int num1, int num2)
{
    return num1 + num2;
}

// 另一个方法，展示如何调用其他方法
public void PerformCalculations()
{
    SayHello(); // 调用 SayHello 方法

    int result = Add(5, 3); // 调用 Add 方法
    Console.WriteLine($"5 + 3 = {result}");

    Console.WriteLine($"10 * 2 = {Multiply(10, 2)}"); // 直接在 Console.WriteLine 中调用 Multiply
}

// 静态方法，可以直接通过类名调用，无需创建对象
public static int Multiply(int x, int y)
{
    return x * y;
}

}

// 在 Main 方法中调用这些方法
// static void Main(string[] args)
// {
// Calculator myCalculator = new Calculator(); // 创建 Calculator 类的实例（对象）
// myCalculator.SayHello();
// int sum = myCalculator.Add(7, 8);
// Console.WriteLine($”7 + 8 = {sum}”);

// // 调用静态方法
// int product = Calculator.Multiply(4, 5);
// Console.WriteLine($”4 * 5 = {product}”);

// myCalculator.PerformCalculations();

// Console.ReadKey();
// }
“`

7. 类与对象（简介）

C# 是一种面向对象的语言，类是对象的蓝图，而对象是类的实例。

“`csharp
// 定义一个 Car 类
class Car
{
// 属性 (Properties)
public string Model { get; set; } // 自动实现的属性
public string Color { get; set; }
public int Year { get; private set; } // private set 表示只能在类内部设置 Year

// 构造函数 (Constructor) - 在创建对象时调用
public Car(string model, string color, int year)
{
    Model = model;
    Color = color;
    Year = year;
}

// 方法 (Method)
public void StartEngine()
{
    Console.WriteLine($"{Color} {Model} 的引擎启动了！");
}

public void DisplayInfo()
{
    Console.WriteLine($"车型: {Model}, 颜色: {Color}, 年份: {Year}");
}

}

// 在 Main 方法中创建并使用对象
// static void Main(string[] args)
// {
// // 创建 Car 类的两个对象（实例）
// Car myCar = new Car(“Tesla Model 3”, “Red”, 2023);
// Car anotherCar = new Car(“Ford Mustang”, “Blue”, 2022);

// myCar.DisplayInfo();
// myCar.StartEngine();

// anotherCar.DisplayInfo();
// anotherCar.StartEngine();

// // myCar.Year = 2024; // 编译错误，因为 Year 的 set 是 private

// Console.ReadKey();
// }
“`

8. 总结

本教程涵盖了 C# 的基础知识，包括：

  • Hello World 程序
  • 变量和数据类型
  • 常用运算符
  • 控制流语句 (if/else, for, while, foreach, switch)
  • 方法
  • 类和对象的基础概念

这只是 C# 学习的起点。要成为一名熟练的 C# 开发者，您还需要深入学习以下内容：

  • 更复杂的面向对象概念： 继承、多态、接口、抽象类。
  • 集合： List<T>, Dictionary<TKey, TValue> 等。
  • 异常处理： try-catch-finally。
  • 文件操作： 读写文件。
  • LINQ (Language Integrated Query)： 强大的数据查询语言。
  • 异步编程： async 和 await。
  • .NET 框架和 .NET Core： 深入了解其架构和库。

祝您在 C# 学习之旅中取得成功！

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