C#基础及其设计 6

第一章C#概述12第一节C#的初识第二节C#的开发环境C#的初识第一节31.了解C#的含义。2.了解C#的发展历史和特点。3.掌握C#的典型行业应用。4.了解C#开发框架的组成及与C#的联系。4C#，读作“CSharp”，是由微软公司的安德斯·海尔斯伯格精心设计的一门编程语言。这门语言在C和C++的基础上衍生而来，既继承了二者的部分特性，又展现出自身独特的优势，是一种简单、现代、面向对象且类型安全的编程语言，能够与.NETFramework实现无缝且完美的结合，为开发者提供了高效、便捷的开发体验。5一、C#的发展历史C#最初名为COOL，微软于1998年12月启动COOL项目，历经一年多的时间，直至2000年2月，COOL才正式更名为C#。C#是首款面向组件的编程语言，其源代码会首先编译为微软中间语言（microsoftintermediatelanguage，简称MSIL），而后才得以运行。C#的发展历程如图所示。6C#的发展历程二、C#的特点1. 语法简洁相较于C和C++，C#摒弃了指针类型，避免直接操作内存等不安全操作，语法更加简洁明了，降低了编程出错风险，提升了代码可读性与可维护性。2. 具有面向对象特性作为成熟的面向对象语言，C#具备封装、继承以及多态等基本特征，为代码模块化、复用性及扩展性提供支持，有助于开发人员构建结构清晰、易于理解和维护的软件系统。73. 支持跨平台借助.NETCore等技术，C#具备跨平台运行能力，可在macOS、Linux等主流操作系统

以及手机、个人数字助理（PDA）等移动设备平台部署应用，大幅拓宽了C#应用程序的适用场景。4. 与Web紧密结合C#为HTML、XML等主流Web标准提供了良好的支持，开发人员能够运用C#开发出各类与Web相关的应用。85. 具有强大的安全保障机制C#通过.NET框架来执行程序，避免了直接对内存进行操作，有效消除了软件开发过程中诸如语法错误等常见问题，进而构建起一套完善的安全性机制，为软件的稳定运行提供了坚实基础，确保系统在面对各种复杂情况时能保持可靠的性能表现。6. 具有良好的兼容性C#严格遵循.NET的公共语言规范（CLS），能与其他遵循该规范的语言所开发的组件实现无缝兼容，便于开发人员整合不同语言编写的代码模块，发挥多语言优势，提高开发效率与软件质量。9三、C#的应用1. 开发常规软件计算机及移动智能终端上运行的各类程序均可归为软件范畴。无论是日常聊天使用的微信、上网浏览网页必备的浏览器、用于观看视频的播放器，还是整个操作系统，它们都属于软件的不同类别，大致可细分为桌面应用系统、多媒体系统、数据库应用程序、互联网应用程序、智能手机程序以及操作系统等多种类型，而C#在这些软件的开发中都能发挥重要作用。102. 开发网站如今网站开发领域存在三种主流技术，分别是ASP.NET、JavaWeb和PHP。其中，ASP.NET是微软公司力推的一项网站开发技术，它对微软旗下的各类编程语言都提供了良好的支持，C#语言更是在其中得到了充分的应用与优化，开发人员能够借助C#语言的优势在ASP.NET平台上高效地构建功能丰富、性能稳定的网站。113. 开发游戏软件当前，众多大型游戏的客户端均选择C#语言作为开发基石。C#不仅能高效地编写游戏逻辑、精准控制游戏对象、灵活处理用户输入，还能轻松实现游戏进度的保存与加载。此外，其强大的网络编程支持能力，使得开发多人在线游戏成为可能。C#在游戏开发领域的广泛应用，无疑为其赋予了独特的价值与非凡的魅力。12四、C#的开发框架C#的开发框架通常指.NETFramework框架，这是微软为开发应用程序设计的全新、集成且面向对象的开发平台。借助.NETFramework，开发者可创建桌面应用程序、Web应用程序、Web服务等各类应用。131. .NET Framework的组成.NETFramework主要由两个核心组件构成，即公共语言运行库（CLR）和.NETFramework类库，如图所示。14.NET Framework的组成公共语言运行库是.NETFramework的基础架构，可看作运行时管理环境，负责提供内存管理、线程管理、远程处理等核心服务。在公共语言运行库中运行的代码被称为托管代码。其具有以下两个重要作用。（1）公共语言运行库中的托管代码能与操作系统实现交互，使程序在操作系统中执行并响应。（2）公共语言运行库统一数据类型和语言语法。152. C#与.NET FrameworkC#是专门为.NET应用而开发的语言，这从根本上保证了C#与.NETFramework的完美结合。在.NETFramework平台环境下，C#程序的编译与运行可分为以下两个阶段。（1）编译在对C#代码进行编译操作时，C#编译器会将C#源代码编译为公共中间语言（IL）代码，存储在程序集中。16（2）执行执行C#程序时，程序集加载到公共语言运行库中。为了使代码在目标操作系统中运行，还需将公共语言运行库代码转换为特定CPU识别的机器代码，此过程由即时编译器（justintime，简称JIT）完成。此外，公共语言运行库还会提供诸如自动垃圾回收、异常处理以及资源管理等其他相关服务。公共语言运行库执行的代码称为托管代码，区别于直接编译为特定系统机器语言的非托管代码。如图所示为.NET程序的执行原理。17.NET程序的执行原理C#的开发环境第二节181.了解C#的集成开发环境。2.掌握C#程序的新建、编辑及运行方法。3.了解Main方法和GlobalUsings指令。19VisualStudio2022是微软公司发布的Windows平台应用程序开发工具，也是C#语言的官方开发工具。借助VisualStudio2022，开发者能创建适用于多种平台的应用程序，包括Android、iOS、Windows、Web以及云平台等，为跨平台开发提供了便利与支持。启动VisualStudio2022，进入图所示开发环境，可以打开最近使用的内容，开始使用“克隆存储库”“打开项目或解决方案”“打开本地文件夹”和“创建新项目”等。在编写一些简单的C#程序时，可以通过控制台应用程序完成。2021Visual Studio 2022开发环境一、创建控制台应用程序1.在上图所示对话框中单击“创建新项目”选项，打开“创建新项目”对话框，如图所示。选择“控制台应用”选项，然后单击“下一步”按钮。22“创建新项目”对话框2.打开“配置新项目”对话框，如图所示。输入控制台应用程序项目名称，选择程序保存位置，并选中“将解决方案和项目放在同一目录中”复选框，单击“下一步”按钮。23“配置新项目”对话框3.打开“其他信息”对话框，如图所示。选择“框架”类型为“.NET6.0（长期支持）”，单击“创建”按钮，即可创建一个控制台应用程序“Program.cs”。24“其他信息”对话框二、认识VisualStudio2022主界面VisualStudio2022集成开发环境主界面通常由菜单栏、工具栏、“代码编辑”窗口、“解决方案资源管理器”窗口、“输出”窗口、“属性”窗口、“工具箱”窗口等组成，如图所示。25Visual Studio 2022集成开发环境主界面1. 菜单栏在菜单栏中，除了“文件”“编辑”“视图”“窗口”和“帮助”菜单外，还提供了编程专用的功能菜单。2. 工具栏为了使操作更加便捷，VisualStudio2022将常用的菜单命令分组，并将其分别放置到相应的工具栏中。通过这些工具栏，用户可以迅速访问常用的菜单命令。其中，标准工具栏和调试工具栏是最为常用的两种。263.“代码编辑”窗口“代码编辑”窗口用于输入代码，选择“工具”→“选项”命令，打开“选项”对话框，选择“文本编辑器”类别，用户可以设置多种编辑偏好，包括缩进、空格、括号配对、换行符样式、字体类型与大小、颜色主题、是否启用自动完成功能、代码提示、自动保存机制以及智能缩进等。4.“解决方案资源管理器”窗口“解决方案资源管理器”窗口提供了项目及文件的可视化界面，用于显示项目内部文件的组成结构。275.“输出”窗口“输出”窗口用于显示项目中的警告信息、错误信息、程序运行时的输出内容以及异常信息等。6.“属性”窗口“属性”窗口用于显示当前操作对象的详细信息，以分类和按字母顺序两种方式组织属性和方法，便于用户管理和访问。7.“工具箱”窗口“工具箱”窗口提供了C#程序设计所需的各类控件。借助“工具箱”窗口，开发者能轻松地进行可视化的窗体设计，从而有效减少程序设计的工作量，提升工作效率。28三、编写C#程序新建C#应用程序项目——HelloWorld，要求输出三个“Hello,World！”。1. 创建新项目创建新项目，将项目名称命名为“HelloWorld”，进入VisualStudio2022主界面。2. 编写代码在“代码编辑”窗口中输入如下代码。293. 运行程序单击工具栏中的“”按钮运行程序，程序运行结果如图所示。30

程序运行结果四、了解Main方法在VisualStudio2022主界面中，其“代码编辑”窗口如图所示。31“代码编辑”窗口程序源代码存放在Program.cs文件中，程序的主入口Main方法已经隐藏。若要显示Main方法，如图所示。32Main方法五、了解GlobalUsings特性在C#10.0及以上版本中，引入了globalusing特性，用于在项目级别声明using命名