Лекция 2 Консольное приложение (Console Application)

3.0. Интегрированная среда разработки (ИСР) Visual C# 2010 Express

3.1. Основные характеристики.

ИСР Visual C# позволяет создавать, компилировать, тестировать и редактировать проект в единой среде программирования. ИСР входит в комплект языка C#.

ИСР Visual C# – это комбинация нескольких технологий:

– Высокопроизводительный компилятор C# в машинный код;

– Объектно-ориентированная модель компонент (основные объекты, которые группируются в классы);

– Визуальное построение приложений;

– Мощный отладчик для поиска и устранения ошибок;

– Имеются средства для построения БД..

Язык программирования C# предназначен для:

– профессионалов - разработчиков информационных систем;

– пользователей - для быстро решения своих задач.

Запуск Visual C# 2010 Express:

– с помощью Главного меню или

– двойным щелчком по пиктограмме Visual C#.

Основной экран среды:

Окно список ошибок

Начальная страница

Обозреватель решений

Панель инструментов

Строка меню

Главное окно содержит:

Строка заголовка с именем ИСР (Microsoft Visual C# 2010 Express выпуск).

Строка главного меню ИСР.

Панели инструментов для быстрого выполнения часто используемых команд

В центре могут размещаться основные окна (на вкладках, если их несколько):

Начальная страница.

Дизайнеры.

Редакторы кода.

Свойства.

Слева размещается панель элементов с компонентами.

Справа размещаются:

Обозреватель решений.

Окно классов.

Внизу размещается окно «Список ошибок».

Окно «Начальная страница» содержит вложенные поля:

Создать проект

Открыть проект

Последние проекты.

Последние новости (при подключенном Интернете).

Начало работы.

Приветствие.

Обучение.

Обновление.

ИСР Visual C# 2010 Express является однодокументной средой, то есть позволяет работать только с одним проектом.

ИСР позволяет создавать решения, включающие набор проектов. Мы будем работать с проектами двух типов:

Консольное приложение (Console Application) – под операционную систему MS DOS с символьным интерфейсом.

Для его создания используется команда (Файл \ Создать проект \ Консольное приложение \ ОК).

Консоль – это монитор и клавиатура. Консольное приложение позволяет использовать маломощные компьютеры, отличается малыми размерами и ограниченными функциональными возможностями.

Приложение (Application) – под операционную систему Windows с графическим интерфейсом.

Для его создания используется команда (Файл \ Создать проект \ Приложение Windows Forms \ ОК).

Приложение позволяет использовать все функциональные возможности операционной системы Windows, требует мощный компьютер, отличается большими размерами исполняемого файла.

3.2. Консольное приложение

Консольное приложение создается при выборе его в диалоговом окне командой Файл \ Создать проект \Консольное приложение \ОК.

Среда Visual C# 2010 Express формирует в редакторе кода заготовку для проекта.

В Окне Редактора кода размещены:

– Шаблон кода, который формируется ИСР автоматически (эти строки редактированию не подлежат!).

– По умолчанию среда предлагает проекту заголовок ConsolApplication1.Program.

– В строках модули using указаны ссылки на модули, подключаемые к программе.

– В операторные скобки {..} (строка 12) вводятся разделы объявлений переменных, констант, типов, необходимые для решения задачи, а также код, определяющий выполняемые проектом функции.

3.3. Сохранение проекта

Выполняется командой Файл \ Сохранить все. В диалоговом окне «Сохранить проект» с помощью кнопки Обзор на дереве папок отыскать нужную папку, открыть ее и вести Имя проекта в одноименное поле Имя, а в поле Имя решения ввести имя папки, где сохраняется проект. Нажать на кнопку Сохранить. В строке заголовка проекта отобразится имя папки размещения проекта, а в обозревателе решений изменится имя проекта

3.3. Структура папок при сохранении консольного приложения

Проект сохраняется в структуре папок:

Решение P11 Z1 Properties Ссылки Bin Debug Release Obj Debug Release

Папка решения Папка проекта Папка свойств Папка ссылки на модули Папка двоичных файлов Папка файлов отладки Папка файлов выпуска Папка объектных файлов Папка файлов отладки Папка файлов выпуска

Файлы проекта располагаются в одном каталоге P11.

Для каждого нового проекта целесообразно создавать отдельный каталог (P11).

Исполняемые (Bin) и объектные (Obj) файлы образуются при компиляции (построении) проекта.

3.5. Компиляция

Компиляция – это процесс преобразования исходной программы, написанной на языке высокого уровня (ЯВУ), в исполняемую программу.

Процесс компиляции состоит из двух этапов:

– Проверка текста программы на отсутствие синтаксических ошибок (отладка);

– Генерация исполняемой программы (exe-файл).

В результате компиляции ИСР создает исполняемый файл Project.exe. (Z1.exe)

Возможны два режима отладки:

Команда Отладка \ Начать отладку создает файлы, размещающиеся в папках Debug (отладка). Построение в режиме отладки, в компонуемые файлы включаются символы отладки, режим оптимизации исключается. Это может увеличить размеры файлов.

Команда Отладка \ Построить решение размещает файлы в папках Release (выпуск). В компонуемые файлы символы отладки не включают, и компилятор использует режим оптимизации кода (например, исключает не использованные переменные). Это может уменьшить размеры файлов.

Компиляция может быть выполнена на любой стадии разработки проекта.

Имя приложения совпадает с именем файла проекта. А само приложение является автономным.

При компиляции проекта создается сборка, сохраняемая на диске как управляемый файл Z1.exe. Из сборки при исполнении генерируется исполняемый бинарный файл, который исполняется на лету.

3.6. Запуск проекта

Запускать проект можно:

– из ИСР Visual C# 2010 Express командой начать отладку или кнопкой

– из среды Windows исполняемого файла *.exe, как и любое другое приложение, (например, с помощью программы Проводник или папки Мой компьютер).

3.7. Оконное приложение

Оконное приложение создается при выборе его в диалоговом окне командой Файл \ Создать проект \ Приложение Windows Forms\ ОК.

ИСР Visual C# 2010 Express создает проект с пустой формой и формирует в редакторе кода заготовку для проекта.

4.0. Язык программирования C#

4.1. Алфавит языка

Алфавит (или множество литер) языка программирования С# составляют символы таблицы кодов unicod. Алфавит C# включает в себя:

1. Буквы латинского алфавита:

A…Z - 26 заглавных букв,

a...z - 26 строчных букв, (строчные и прописные буквы различаются)

_ -знак подчеркивания.

2. Строчные и прописные буквы кириллицы.

3. Арабские цифры.

0.. 9 - 10 цифр.

4. Специальные символы:

- знаки арифметических операций

+ - * /

- отношения

< >

- знаки пунктуации

.:;,

- скобки

() [ ] { }

- символы

@ (эт), ' (апостроф), '', $, #, ^

4. Составные символы.

== - равно,

!= - не равно,

.. - диапазон значений,

<= - меньше или равно,

>= - больше или равно,

4.2. Словарь языка

Неделимые последовательности знаков образуют слова. Алфавит С# служит для построения слов, которые в C++ называются лексемами.

Лексемы (слова) подразделяются на:

- ключевые (зарезервированные) слова,

- стандартные идентификаторы,

- идентификаторы пользователя,

- знаки (символы) операций;

- литералы;

- разделители.

Почти все типы лексем (кроме ключевых слов и идентификаторов) имеют собственные правила словообразования.

Лексемы обособляются разделителями. Этой же цели служит множество пробельных символов, табуляция, символ новой строки и комментарии.

4.3. Комментарии

Комментарии – это пояснительный текст, который компилятором игнорируются. В C# определены комментарии:

// - однострочный комментарий и /*…*/ - многострочный комментарий, где

/* - символы начала многострочного комментария;

*/ - символы конца многострочного комментария.

4.4. Идентификаторы (имена)

В языке C# используется кодировка unicod. Это означает:

Чувствительность к регистру, M и m - это разные переменные.

Допустимо использовать для идентификаторов символы кириллицы.

На имена языка накладываются ограничения:

Первый символ – обязательно буква.

Следующие символы – буквы, цифры, символ подчеркивания.

В языке C# для многословных имен можно применять символы подчеркивания или разделять слова, используя в начале слова заглавные буквы.

Возможны два стиля имен:

Pascal, с заглавной буквы начинается каждое слово идентификатора, включая первое. Например, ЭтоМойИдентификатор.

camel, первая буква строчная, но имя может содержать заглавные буквы (визуально это горбы, camel = верблюд). Например, этоМойИдентификатор.

4.5. Ключевые слова

Ключевые слова — это предварительно определенные зарезервированные идентификаторы, имеющие специальные значения для компилятора, смысл которых фиксирован в языке.

Ключевые слова используются для инструкций (команд) C#.

В ИСР предусмотрены встроенные средства контроля правильности идентификаторов. Среда не примет неправильный идентификатор, и вы получите сообщение о допущенной ошибке.

Примеры ключевых слов: and, break, byte, case, class, const, do, double, else, false, float, for, goto, if, int, interface, object, out, return, short, string, switch, true, uint, using, while…

Стандартные идентификаторы – это имена элементов языка (типов, констант, процедур, функций). Например: Sin, Pi, Double, Cos

Идентификаторы пользователя – применяются для обозначения имен констант, переменных, процедур, функций и типов данных.

Требования к идентификаторам языка C#:

- могут содержать прописные и строчные латинские и русские буквы, арабские цифры,

- не могут начинаться с цифр,

Примеры идентификаторов:

Правильные идентификаторы MyProgram МояПрограмма moyaProgramma x_1 moyaPervayaProgramma x2

Неправильные идентификаторы My program 1x 12MyProgram x-1 Мой Проект x 5

4.6. Числа

Десятичные числа:

1 1234 Целые без знака

-1 +1234 Целые со знаком

23.45 Вещественные без знака

-23.45 +23.45 Вещественные со знаком

4.7. Переменные и константы

Переменная – это синтаксическая единица, значение которой может изменяться, однако имя остается прежним. Представляет числовое или строковое значение или объект класса. Значение, хранящееся в переменной, может измениться.

В C# переменные объявляются с определенным типом данных и именем. Тип указывает точный объем памяти, который следует выделить для хранения значения при выполнении приложения. Переменная может быть объявлена в любом месте кода. При объявлении нужно указать тип переменной, задавать ее значение не обязательно.

Формат объявления переменной:

тип имя_переменной;

doubley, z; // вещественные переменные y, z

Формат объявления переменной с инициализацией (со значением):

тип имя_переменной=значение;

Примеры объявления переменных с присвоения ей значения (инициализацией).

int x = 1; // целочисленная переменная x получает значение 1

strings = "group"; // строковая переменная s получает значение group

char g = 'x'; // символьная переменная g получает значение x

Константа является другим типом. Она хранит значение, присваиваемое по завершении компиляции программы, и никогда после этого не изменяется. Константы объявляются с помощью ключевого слова const, их использование способствует повышению удобочитаемости кода.

const int speedLimit = 55;

// целочисленная константа speedLimit получает значение 55

const double pi = 3.14159265358979323846264338327950;

//вещественная константа pi (p)

5.0. Структура программы консольного приложения на C#

Для упорядочения и оформления кода в языке C# используются классы. В действительности весь выполняемый код C# должен содержаться в классе, что справедливо и для короткой программы типа "Hello Student!". Ниже приведен код программы, отображающей в окне консоли сообщение "Hello Student!".

// A Hello Student! program in C#

using System; //Пространство имен

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

namespace ConsoleApplication1 //Имя встроенного класса Console

{

class Program // Объявление нового класса Program

{ // Определение этого класса между {…}

static void Main(string[] args) // Вызываемый метод Main

{ // Объявление переменных, констант…

Console.WriteLine("Hello Student!"); // Раздел исполнения

Console.WriteLine("Нажмите любую клавишу");// Операторы

Console.ReadKey();

}

}

}

Пространства имен определяют для классов уникальные полные имена. Пространство имен позволяет хранить одно множество имен отдельно от другого. Имена пространств не будут конфликтовать друг с другом. Ключевое слово using – это заявление о том, что программа использует имена в заданном пространстве имен.

Например, пространство имен System содержит класс Console, который включает методы для чтения и записи в окне консоли.

Для использования метода WriteLine, определенного в классе Console, который содержится в пространстве имен System, без предварительного определения пространства имен следует использовать строку кода

System.Console.WriteLine("Hello, Student!");

Если заранее объявить директиву using System,

то она предполагает пространство имен System и впоследствии можно написать

Console.WriteLine("Hello, Student!");

Любая C# программа начинается с вызова метода Main.

Метод Main является точкой входа консольного приложения C# или приложения Windows. При запуске приложения метод Main является первым вызываемым методом.

В программе C# возможна только одна точка входа.

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

// Строки команд

}

}