C#语言入门

一、基础知识

1. 程序语言是什么

用于人和计算机进行交流，通过程序语言让计算机能够响应我们发出的指令

2. 开发环境

IDE，集成开发环境。它就是一类用于程序开发的软件，这一类软件一般包括了代码编辑、编译器、调试器、图形用户界面等等工具，只要安装的这种软件我们就可以进行程序开发了。

它的主要作用简单讲就是让计算机能识别你写的程序代码，能够响应你输入的代码命令，听从你的指令和你进行交流。

二、第一个应用程序

1. VS窗口基本介绍

右侧解决方案资源管理器，显示文件夹结构。cs结尾为脚本文件

上方为菜单栏，常用为保存、全部保存、调试、运行（不调试）、注释、取消注释

2. 注释

注释就是对代码的解释和说明，其目的是让人们能够更加轻松的了解代码，注释内容不会被程序识别，只起到说明作用。快捷键Ctrl+E、C注释，快捷键Ctrl+E、U取消注释。

注释的三种方式：

  1. 两杠注释：用于注释一行信息
  2. 星号注释：用于注释多行信息
  3. 三杠注释：用于注释类、命名空间、方法等等

3. 认识程序文件的基本结构

程序写在语句块中。被大括号包裹的部分称为语句块，不同语句块中书写的代码规则不一样。

大致分为命名空间代码块、类代码块、方法代码块。

程序语句固定写法：完成一句命令书写后，用英文分号结束。语句中的标点符号用英文符号

4. 控制台输入打印基础语句

Console.WriteLine("Hello World“);        //在控制台打印一行信息 打印信息结束后，自动空一行

Consle.write("Hello World“);        //在控制台打印信息，结束后不空行

Console.ReadLine();        //检测输入的代码

Consle.ReadKey();        //检测按键

char c=Console.ReadKey().KeyChar;

三、变量

1. 折叠代码

主要作用是让我们编程时逻辑更加清晰

#region

#endregion

2. 如何申明变量

变量：可以变化的容器，变量就是用来存储各种不同类型数值的一个容器，不同变量类型可以存储不同类型的值

语法：变量类型 变量名 = 初始值;

语法：变量类型 变量名 = 初始值, 变量名 = 初始值, 变量名 = 初始值...;

3. 变量类型

  1. 有符号的整形变量：是能存储一定范围正负数，包括零的变量类型，sbyte、int、short、long
  2. 无符号的整形变量：是能存储一定范围正数和零的变量类型，byte、uint、ushort、ulong
  3. 浮点数（小数）：float存储7/8位有效数字，根据编译器不同，有效数字也可能不一样，抛弃的数字会四舍五入；double存储15~17位有效数字，抛弃的数字会四舍五入；decimal存储27~28位有效数字
  4. 特殊类型：bool表示真假；char是用来存储单个字符的变量类型；string是字符串类型，用来存储多个字符，没有上限

4. 变量大小

sizeof(变量类型)可以得到该变量类型所占空间大小（单位字节）

C#中char占两个字节，bool占一个字节。sizeof不能得出string类型所占空间大小

5. 变量命名规范

必须遵守的规则：

  1. 不能重名
  2. 不能以数字开头
  3. 不能使用程序关键字命名
  4. 不能有特殊符号（下划线除外）

建议的命名规则：变量名要有含义，用英文（拼音）表示变量的作用。非常不建议的命名规则，用汉字命名

常用命名规则：

驼峰命名法，第一个单词的首字母小写之后，单词首字母大写（变量）

帕斯卡命名法，所有单词首字母都大写（类、方法）

四、常量

1. 基础语法

语法：const 变量类型 变量名 = 初始值;

2. 常量特点

  1. 必须初始化
  2. 不能被修改

作用：申明一些常用不变的变量

五、转义字符

1. 转义字符的使用

什么是转移字符？它是字符串的一部分，用来转变原符号意思

转义字符释义
\?书写连续多个问号的时候使用，防止被解析成三字母词
\'用于表示字符常量'
\"用于表示字符常量"
\\用于表示一个反斜杠，防止被解释成一个转义序列符
\aa警告字符，蜂鸣
\b退格符
\f进纸符
\n换行
\r回车
\t水平制表符
\v垂直制表符
\0空字符

2. 取消转义字符

语法：在声明字符串的前面加@符号：string str=@"aaaaaa\aaa";

六、类型转换

1. 隐式转换

隐式转换的基本规则：不同类型之间自动转换，大范围装小范围

相同大类：

long->int->short->sbyte

ulong->uint->ushort->byte

double->float（decimal不能隐式转换）

不同大类：

double->float->整数（有符号和无符号）->char

decimal->整数（有符号和无符号）->char

string和bool不参与隐式转换

有符号的变量是不能够隐式转换成无符号的

有符号的变量能够装无符号的变量，但前提是无符号的变量范围必须全部都在有符号的变量范围内

浮点数是可以装载任何类型的整数（decimal也可以装载任意整型），但整数不能够装载浮点数

char能够隐式转换为部分整型和浮点数，是因为char类型是一个16位无符号整数，以ASCII码值的形式转换

long l = 1;
int i = 1;
short s = 1;
sbyte b = 1;

//隐式转换
l = i;

2. 显式转换

括号强转主要是数值之间的转换，Parse主要是string转为数值，Convert主要是更准确的将各个类型之间进行相互转换

2.1 括号强转

作用：一般情况下，将高精度的类型强制转换为低精度

语法：变量类型 变量名 = （变量类型）变量;

注意：转换的时候要注意精度问题和范围问题

括号强转可能会出现范围问题，造成异常

bool和string不能通过括号的方式强转

2.2 Parse法

作用：把字符串类型转换为对应的类型

语法：变量类型.Parse("字符串")

注意：字符串必须能够转换成对应类型，否则会报错；转换后的值必须是在该类型的范围内，否则报错

2.3 Convert法

作用：更准确的将各个类型之间进行相互转换，会四舍五入

语法：Convert.To目标类型（变量或常量）

注意：填写的变量或常量必须正确，否则出错

Convert.ToInt32()和Int.Parse()对于空值（null）的处理不同，Convert.ToInt32(null)会返回0而不会产生任何异常，但Int.Parse(null)则会产生异常。

2.4 其他类型转string

  1. 拼接打印
  2. 变量或常量.ToString();

七、异常捕获

通过对异常捕获的学习，可以避免当前代码报错时，造成程序卡死的情况

1. 基本语法

 //必备部分
 try
 {
     //希望进行异常捕获的代码块
     //放到 try 中
     //如果 try 中的代码报错了，不会让程序卡死
 }
 catch
 {
     //如果出错了，会进入执行 catch 中的代码来捕获异常
     //catch(Exception e)具体报错跟踪，通过 e 得到具体的错误信息
 }
 //可选部分
 finally
 {
     //最后执行的代码，不管有没有出错，都会执行其中的代码
 }

八、运算符

1. 算术运算符

算术运算符是用于数值类型变量计算的运算符，它的返回结果是数值

1.1 赋值符号

=：先看右侧，再看左侧，把右侧的值赋给左侧的变量

1.2 算术运算符加、减、乘、除、取余

x*y乘法
x/y除法
x%y求余
x+y加法、字符串串联
x-y减法

1.3 算术运算符的优先级

优先级是指在混合运算时的运算顺序，乘除取余优先级高于加减，先算乘除取余后算加减。

括号可以改变优先级，优先计算括号内内容。多组括号先算最里程，括号依次往外算。

1.4 算术运算符的自增减

++x前增量，先加再用
--x前减量，先减再用
x++后增量，先用再加
x--后减量，先用再减

2. 字符串拼接

2.1 字符串拼接方式1

string 不存在算术运算符，不能计算，但是可以通过加号来进行字符串拼接

string str="123"; str=str+1;

str+=1+2+3;        //先计算一加二加三，然后再进行字符串拼接

2.2 字符串拼接方式2

语法：string.Format("带拼接的内容{0},{1}",内容一,内容二,.....);        想要被拼接的内容，用占位符代替{数字}，数字从零开始

2.3 控制台打印拼接

Console.WriteLine("带拼接的内容{0},{1}",内容一,内容二,.....);        想要被拼接的内容或变量，用占位符代替{数字}，数字从零开始

Console.WriteLine($"{内容一}+{内容二}");        括号中可以直接填写要拼接的变量

3. 条件运算符

3.1 条件运算符的基本应用

x<y小于
x>y大于
x<=y小于等于
x>=y大于等于
x==y等于
x!=y不等于

3.2 各种应用写法

  1. 变量和变量比较
  2. 变量和数值比较
  3. 数值和数值比较
  4. 计算结果比较（条件运算符的优先级低于算术运算符）

3.3 不能进行范围比较

不能写成类似1<a<2的形式

3.4 不同类型之间的比较

不同数值类型之间可以随意进行条件运算符比较，例如：int类型可以和float类型比较；string、bool只能同类型进行==、!=比较；char不仅可以和自己类型进行==、!=比较，还可以和数值类型进行大小比较

4. 逻辑运算符

!x逻辑求反
x&&yx和y都为true时，才为true（仅当x为true，才对y求值）
x||yx或y为true时，就为true（仅当x为false，才对y求值）

4.1 逻辑与

逻辑运算符优先级低于条件运算符算术运算符

4.2 逻辑或

逻辑或优先级低于逻辑与

4.3 逻辑非

逻辑非优先级高于逻辑与

4.4 混合使用优先级问题

逻辑非优先级最高，逻辑与优先级高于逻辑或

逻辑运算符优先级低于算术运算符、条件运算符（逻辑非除外）

4.5 逻辑运算符的短路规则

5. 位运算符

位运算符，主要用数值类型进行计算。将数值转换为二进制，再进行位运算

x&y整型按位AND，布尔逻辑AND
x|y按位或
x^y按位异或
~x按位求反
x<<y位左移
x>>y位右移

5.1 位与

将数值转换为二进制进行位运算。对位运算，同为1则为1，否则为0

int a=3; int b=19;

int c=a&b;        //3

5.2 位或

将数值转换为二进制进行位运算。对位运算，有1则为1，否则为0

a=1; b=3;

c=a|b;        //3

5.3 异或

将数值转换为二进制进行位运算。对位运算，不同为1，相同为0，也可以理解为二进制不进位相加

a=1; b=5;

c=a^b;        //4

5.4 位取反

写在数值前，将数值转换为二进制，对位运算，0变1，1变0

a=5;

c=~a;        //-6

5.5 左移和右移

让一个数的二进制数进行左移或右移。左移几位，右侧加几个0；右移几位，右侧去掉几个数。

6. 三目运算符

x?y:z如果x为true，则对y求值；如果x为false，则对z求值。注意yz结果类型必须一致

九、条件分支语句

作用：让顺序执行的代码产生分支

1. if语句

if(bool类型){}

if(bool类型)
{}
else
{}
 
if(bool类型)
{}
else if(bool类型)
{}
else
{}

2. switch语句

switch(变量)
{
    case 常量:
        ...
        break;
    case 常量:
        ...
        break;
    case 常量:
        ...
        break;
    default:        //可省略
        ...
        break;
}

其中常量只能写一个值（也可以是const自定义常量），不能写范围。一般配合枚举使用。

贯穿：不写 case后面配对的 break 就叫贯穿

switch(变量)
{
    case 常量1:
    case 常量2:
    case 常量3:
        ...
        break;      //此时等于123会进行相同的处理
    default:        //可省略
        ...
        break;
}

十、循环语句

作用：让顺序执行的代码可以不停地循环执行某一代码块的内容

1. while循环

while(bool类型值)    //若bool值恒为true，则为死循环，所以循环体中要记得写跳出循环的值的变化
{}

流程控制关键词：

break 跳出循环

continue 回到循环开始继续执行

注意： break 和 continue 主要是和循环配合使用的，和 if 语句没有关系。break 在 switch 中的作用和 while 循环中的作用有异曲同工之妙。

2. do while循环（使用较少）

do
{}while(bool类型值);    //注意结尾处有分号，循环体中要记得写跳出循环的值的变化

while 循环是先判断条件再执行。do while 循环是先斩后奏，至少执行一次循环语句块中的逻辑，再判断是否继续。

3. for循环

for( 初始表达式 ; 条件表达式 ; 增量表达式 )
{ 循环内容 }

与while对比：

for 循环，一般用来可以准确得到一个范围中的所有数，相对while循环更简洁。

十一、补充

1. 控制台相关

1.1 输入存储

char c=Console.ReadKey(true).KeyChar;        //不会吧输入的内容显示在控制台中，但还是会存储

1.2 清空

Console.Clear();

1.3 设置控制台大小

注意分为窗口大小和缓冲区大小，先设置窗口大小，再设置缓冲区大小；缓冲区大小不能小于窗口的大小，窗口的大小不能大于控制台的最大尺寸。        Console.SetWindowSize(100,50);        Console.SetBufferSize(100,50);

1.4 设置光标的位置

控制台左上角为原点0,0，右侧是 x 轴正方向，下方是 y 轴正方向。

横纵距离单位不同，视觉上1y=2x。

Console.SetCursorPosition(0,1);        //设置光标位置

1.5 设置颜色相关

文字颜色设置：Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;

背景颜色设置：Console.BackgroundColor = ConsoleColor.White;        //重置背景颜色过后，需要 clear 一次才能改变背景颜色

1.6 光标显隐

Console.CursorVisible = false;

1.7 关闭控制台

Environment.Exit(0);

2. 随机数

Random r = new Random();

int i=r.Next();        //若填写一个数字num，则生成0~num-1的随机数（左包含右不包含）

//若填写两个数字num1、num2，则生成num1~num2-1的随机数（左包含右不包含）

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