第2章 踏上C#开发的征程

本章概览

要学习C#编程，必然要熟悉C#程序的结构，而为了养成良好的编码习惯，在学习C#之初，熟悉常用的C#程序编写规范也是非常重要的。本章将详细介绍如何编写C#程序，以及C#程序的基本结构；另外，将对C#程序的常用编写规范进行介绍。

知识框架

2.1 编写第一个C#程序

在大多数编程学习过程中，编写的第一个程序通常都是输出“Hello World”。这里将使用Visual Studio 2017和C#来编写这个程序。首先介绍使用Visual Studio 2017开发C#程序的基本步骤，如图2.1所示。

通过图2.1中的3个步骤，开发人员可以很方便地创建并运行一个C#程序。例如，使用Visual Studio 2017在控制台中创建输出“Hello World”的程序并运行，具体开发步骤如下。

步骤1，在系统的开始菜单中依次选择“所有程序”→“Visual Studio 2017”，打开Visual Studio 2017。

说明：对于Windows 10操作系统，在开始菜单中单击“Visual Studio 2017”即可打开Visual Studio2017。

步骤2，依次选择Visual Studio 2017工具栏中的“文件”→“新建”→“项目”，打开“新建项目”对话框，如图2.2所示。

说明：图2.2中的程序保存路径可以设置为计算机中的任意路径。

步骤3，按照如图2.2所示步骤创建一个控制台应用程序。

步骤4，控制台应用程序创建完成后，会自动打开Program.cs文件，在该文件的Main方法中输入如下代码。

代码注解

第1行代码是自动生成的Main方法，用来作为程序的主入口方法。每个C#程序都必须有一个Main方法。

第3行代码中的Console.WriteLine方法主要用来向控制台输出内容。

第4行代码中的Console.ReadLine方法主要用来获取控制台的输出内容，这里用来将控制台窗体定位到桌面上。

单击Visual Studio 2017工具栏中的图标按钮，运行该程序，效果如图2.3所示。

在上面的代码中，使用C#输出了“Hello World”，下面通过一个实例介绍如何在C#中输出中文内容。

示例1.输出“人因梦想而伟大”

创建一个控制台应用程序，使用Console.WriteLine方法输出“人因梦想而伟大”，完整代码如下。

代码注解

第1行到第4行代码是自动生成的代码，用来引用默认的命名空间。

第6行代码是自动生成的命名空间，该命名空间的名称默认与创建的项目名称相同，开发人员可以手动修改。

第8行代码是自动生成的一个Program类，该类是C#程序的启动类，类的名称可以手动修改。

输出中文字符串代码的运行结果如图2.4所示。

2.2 C#程序结构预览

上面讲解了如何创建第一个C#程序输出“Hello World”，完整的代码效果如图2.5所示。

从图2.5中可以看出，一个C#程序总体可以分为命名空间、类、关键字、标识符、Main方法、C#语句和注释等。本节将分别对C#程序的各个组成部分进行讲解。

2.2.1 命名空间

在使用Visual Studio创建项目时，会自动生成一个与项目名称相同的命名空间。例如，在创建输出“Hello_World”项目时，会自动生成一个名称为“Hello_World”的命名空间，如图2.6所示。

命名空间在C#程序中起到组成程序的作用。在C#程序中定义命名空间时，需要使用namespace关键字，其语法如下。

说明：开发人员一般不用自定义命名空间，因为在创建项目或创建类文件时，Visual Studio会自动生成一个命名空间。

命名空间既作为程序的“内部”组织系统，也作为向“外部”公开（一种向其他程序公开自己拥有的程序元素的方法）的组织系统。如果要调用某个命名空间中的类或方法，首先需要使用using指令引入命名空间，这样，就可以直接使用该命名空间中所包含的成员（包括类及类中的属性、方法等）了。

using指令的基本形式如下。

说明：C#程序的命名空间就像一个包含不同类型物品的仓库，而using指令就好比一把钥匙，命名空间的名称就好比仓库的名称，用户可以通过钥匙打开指定名称的仓库，进而从仓库中获取所需要的物品，其示意图如图2.7所示。

例如，下面的代码定义了一个Demo命名空间。

定义完命名空间后，如果要使用命名空间中所包含的类，需要使用using指令引用命名空间。例如，下面的代码使用using指令引用自定义的Demo命名空间。

常见错误

如果在使用指定命名空间中的类时，没有使用using指令引用命名空间，如下面的代码所示，则会出现如图2.8所示的错误提示信息。

要修改以上代码，可以直接在命名空间区域使用using指令引用Demo命名空间，代码如下。

多学两招

在使用命名空间中的类时，如果不想用using指令引用命名空间，可以在代码中使用命名空间调用其中的类。例如，下面的代码直接使用Demo命名空间调用其中的Operation类。

2.2.2 类

C#程序的主要功能代码都是在类中实现的。类是一种数据结构，可以封装数据成员、方法成员和其他的类。因此，类是C#的核心和基本构成模块。C#支持自定义类，使用C#编程就是编写自己的类来描述实际需要解决的问题。

说明：如果把命名空间比作一个医院，类就相当于该医院的各个科室，如外科、妇科、内科、中医科等，各科室都有自己的工作方法，相当于在类中定义的变量、方法等。命名空间与类的关系示意图如图2.9所示。

在使用类之前都必须先进行声明，一个类一旦被声明，就可以作为一种新的类型来使用。在C#中通过class关键字来声明类，声明语法如下。

说明：在声明类时，还可以指定类的修饰符和其要继承的基类或者接口等信息，在这里只要知道如何声明一个最基本的类即可。关于类的详细内容，会在第7章中进行专题讲解。

在上面的语法中命名类的名称时，最好能够体现类的含义或用途。类名一般采用第一个字母大写的名词，也可以采用多个词构成的组合词。

例如，声明一个汽车类Car（该类没有任何意义，只演示如何声明一个类），代码如下。

2.2.3 关键字与标识符

1．关键字

关键字是C#中已经被赋予特定意义的一些单词，在开发程序时，不可以把这些关键字作为命名空间、类、方法或属性等来使用。在输出“Hello World”的程序中，using、namespace、class、static和void等都是关键字。C#中的常用关键字如表2.1所示。

常见错误

如果在开发程序时，使用C#中的关键字作为命名空间、类、方法或属性等的名称，如下面的代码使用C#关键字void作为类的名称，则会出现如图2.10所示的错误提示信息。

2．标识符

标识符可以简单地理解为一个名字，比如，每个人都有自己的名字。它主要用来标识类名、变量名、方法名、属性名、数组名等各种成员。

C#标识符命名规则如下。

·由任意顺序的字母、下画线（_）和数字组成。

·第一个字符不能是数字。

·不能是C#中的保留关键字。

下面是合法的标识符。

下面是非法标识符。

注意：C#标识符不包含#、%或$等特殊字符。

在C#中，标识符中的字母是严格区分大小写的，两个同样的单词，如果大小写格式不一样，所代表的意义是完全不同的。例如，下面3个变量是完全独立、毫无关系的，就像3个长得比较像的人，都是独立的个体。

说明：在C#中允许使用汉字作为标识符，如“class 运算类”，在程序运行时不会出现错误，但建议读者尽量不要使用汉字作为标识符。

2.2.4 Main方法

在Visual Studio中创建控制台应用程序后，会自动生成一个Program.cs文件，该文件有一个默认的Main方法，代码如下。

每个C#程序都必须包含一个Main方法，它是类体中的主方法，也称为主入口方法，可以说是激活整个程序的开关。Main方法从“｛”开始，至“｝”结束。static和void分别是Main方法的静态修饰符和返回值修饰符，C#程序中的Main方法必须声明为static，并且区分大小写。

常见错误

如果将Main方法前面的static关键字删除，则程序在运行时会出现如图2.11所示的错误提示信息。

Main方法一般都是在创建项目时自动生成的，不用开发人员手动编写或修改。如果需要修改，则需要注意以下3个方面。

·Main方法在类或结构内声明，它必须是静态的，而且不应该是公用的。

·Main方法的返回类型有两种：void或int。

·Main方法可以包含命令行参数string［］ args，也可以不包括。

根据以上3个注意方面，可以总结出，Main方法有以下4种声明方式。

技巧：通常在Main方法中不写具体逻辑代码，只进行类实例化和方法调用（好比手机来电话了，只需要按“接通”键就可以通话，而不需要考虑手机通过怎样的信号转换将电磁信号转化成声音）。这样的代码简洁明了，容易维护。良好的编码习惯，可以让程序员的工作事半功倍。

2.2.5 C#语句

C#语句是构造所有C#程序的基本单位。使用C#语句可以声明变量和常量、调用方法、创建对象或执行任何逻辑操作。C#语句以分号终止。

例如，在输出“Hello World”的程序中输出“Hello World”字符串和定位控制台的代码就是C#语句。

上面的代码是两条最基本的C#语句，用来在控制台中输出内容和读取内容，它们都用到了Console类。Console类表示控制台应用程序的标准输入流、标准输出流和错误流，该类中包含很多方法，与输入、输出相关的主要有4个方法，如表2.2所示。

Console.Read方法和Console.ReadLine方法用于从控制台读入，它们的使用区别如下。

·Console.Read方法：返回值为int类型，只能记录int类型的数据。

·Console.ReadLine方法：返回值为string类型，可以将控制台中输入的任何类型的数据存储为字符串类型的数据。

技巧：在开发控制台应用程序时，经常使用Console.Read方法或Console.ReadLine方法定位控制台窗体。

Console.Write方法和Console.WriteLine方法用来向控制台输出，它们的使用区别如下。

·Console.Write方法：输出后不换行。

例如，使用Console.Write方法输出“Hello World”字符串，代码如下，代码的运行效果如图2.12所示。

·Console.WriteLine方法：输出后换行。

例如，使用Console.WriteLine方法输出“Hello World”字符串，代码如下，代码的运行效果如图2.13所示。

注意：C#代码中所有的字母、数字、括号及标点符号均为英文输入法状态下的半角符号，而不能是中文输入法或英文输入法状态下的全角符号。例如，如图2.14所示为中文输入法的分号引起的错误。

2.2.6 注释

注释是在编译程序时不会执行的代码或文字，其主要功能是对某行或某段代码进行说明，以方便代码的理解与维护，或者在调试程序时，将某行或某段代码设置为无效代码。常用的注释主要有行注释和块注释两种，下面分别对其进行介绍。

说明：注释就像超市中各商品下面的价格标签，对商品的名称、价格、产地等信息进行说明，如图2.15所示。而在程序中，注释最基本的功能就是描述代码的作用。

1．行注释

在C#代码中，行注释都以“//”开头，后跟注释的内容。例如，在输出“Hello World”的程序中使用行注释，解释每一行代码的作用，代码如下。

注意：注释可以出现在代码的任意位置，但是不能分隔关键字和标识符。例如，下面的代码注释是错误的。

2．块注释

如果注释的行数较少，一般使用行注释。对于连续多行的大段注释，则使用块注释，块注释通常以“/*”开始，以“*/”结束，注释的内容放在它们之间。

例如，在输出“Hello World”的程序中使用块注释将输出Hello World字符串和定位控制台窗体的C#语句注释为无效代码，代码如下。

技巧：块注释通常用来为类文件、类或方法等添加版权、功能等信息。例如，下面的代码使用块注释为Program.cs类添加版权、功能及修改日志等信息。

2.2.7 一个完整的C#程序

通过以上内容的讲解，我们熟悉了C#程序的基本组成，下面通过一个示例讲解如何编写一个完整的C#程序。

示例2.输出软件启动页

使用Visual Studio 2017创建一个控制台应用程序，然后使用Console.WriteLine方法在控制台模拟输出“编程词典（珍藏版）”软件的启动页，代码如下。

完成以上操作后，单击Visual Studio 2017工具栏中的图标按钮即可运行上面的代码，代码运行结果如图2.16所示。

2.3 程序编写规范

下面给出两段实现同样功能的C#代码，如图2.17所示。

大家在学习时，愿意阅读图2.17中的左侧代码还是右侧代码？相信大家更喜欢阅读图2.17中的右侧代码，因为它看上去更加规整——这是一种基本的代码编写规范。本节将对C#代码的编写规则及命名规范进行介绍。遵循一定的代码编写规则和命名规范可以使代码更加规范化，对代码的理解与维护起到至关重要的作用。

2.3.1 代码编写规则

代码编写规则通常对应用程序的功能没有影响，但对于改善对源代码的理解是有帮助的。养成良好的代码编写习惯对于软件的开发和维护都是很有益的，下面列举一些常用的代码编写规则。

·在编写C#程序时，统一代码缩进的样式，比如统一缩进2个字符或4个字符。

·每写完一行C#代码，都应该换行编写下一行代码。

·在编写C#代码时，应该合理使用空格，以便使代码结构更加清晰。

·尽量使用接口，然后使用类实现接口，以提高程序的灵活性。

·关键的语句（包括声明关键的变量）必须要写注释。

·建议局部变量在最接近使用它的地方声明。

·尽量不要使用goto系列语句，除非是在跳出深层循环时。

·避免编写超过5个参数的方法。如果要传递多个参数，应使用结构。

·避免编写代码量过大的try-catch语句块。

·避免在同一个文件中编写多个类。

·在生成和构建一个长的字符串时，一定要使用StringBuilder类型，而不要使用string类型。

·对于if语句，应该使用一对“｛ ｝”把语句块包含起来。

·对于switch语句，一定要有default语句来处理意外情况。

2.3.2 命名规范

命名规范在编写代码中起着很重要的作用，虽然不遵循命名规范程序也可以运行，但是使用命名规范可以更加直观地了解代码所代表的含义。本小节将介绍C#中常用的一些命名规范。

1．两种命名方法

在C#中，常用的命名方法有两种，分别是Pascal命名法和Camel命名法，下面分别对其进行介绍。

·用Pascal命名法来命名方法和类型。Pascal命名法的第一个字母必须为大写，并且后面连接词的第一个字母也为大写。

说明：Pascal是以纪念法国数学家Blaise Pascal而命名的一种编程语言，C#中的Pascal命名法就是根据该语言的特点总结出来的一种命名方法。

例如，定义一个公共类，并在此类中创建一个公共方法，代码如下。

·用Camel命名法来命名局部变量和方法的参数。Camel命名法指名称中第一个单词的第一个字母为小写。

说明：Camel命名法又称为驼峰式命名法，它是由骆驼的体型特征推理出来的一种命名方法。

例如，声明一个字符串变量和创建一个公共方法，代码如下。

2．程序中的命名规范

在开发项目时，不可避免地会遇到各个程序元素的命名问题，比如项目的命名、类的命名、方法的命名等。例如，在图2.18中声明了一个User类，在图2.19中声明了一个aaa类。

从类的命名上可以很容易地看出，图2.18中的User类应该是与用户相关的一个类，但是对于图2.19中声明的aaa类，很难对其功能进行直观判断。从这两个例子可以看出，在对程序元素进行命名时，如果遵循一定的规范，将使代码更加具有可读性。下面介绍常用程序元素的基本命名规范。

·在命名项目名称时，可以使用公司域名+产品名称，或者直接使用产品名称。

例如，利用公司名和产品名定义命名空间，在命名项目时，可以将项目命名为“mingrisoft.ERP”或“ERP”，其中，mingrisoft是公司的域名，ERP是产品名称。

·用有意义的名字定义命名空间，如公司名、产品名。

例如，利用公司名和产品名定义命名空间，代码如下。

·接口的名称加前缀“I”。

例如，创建一个公共接口Iconvertible，代码如下。

·类的命名最好能够体现出类的功能或操作。

例如，创建一个名称为Operation的类，用来作为运算类，代码如下。

·方法的命名：一般将其命名为动宾短语，表明该方法的主要作用。

例如，在公共类File中创建CreateFile方法和GetPath方法，代码如下。

·定义成员变量时，最好加前缀“_”。

例如，在公共类DataBase中声明一个私有成员变量_connectionString，代码如下。

2.4 小结

本章主要介绍了C#程序的结构、代码编写规则和命名规范。在C#程序的结构中，读者需要重点掌握命名空间、类及C#语句。其中，命名空间在C#程序中占有重要的地位，通过引入命名空间可以将命名空间下的类引入当前项目；类是C#的核心和基本构成模块，开发人员可以通过编写各种类来描述在实际开发中需要解决的问题；语句是构造所有C#程序的基本单位，程序中的任何逻辑操作都需要通过C#语句实现。另外，在编写程序代码时，读者要养成一种良好的编写习惯，本章列出的一些常用的代码编写规则和命名规范，希望对读者有所帮助。

2.5 快学快用

（1）在控制台应用程序中输出马云在阿里巴巴上市时说的一句经典语录：“梦想还是要有的，万一实现了呢！”

（2）使用C#在控制台输出“情人节快乐”图案，程序运行结果如图2.20所示。

（3）在控制台应用程序中模拟以下场景。

计算机输出“欢迎使用XXX充值业务，请输入充值金额：”。

用户输入“100”。

计算机输出“充值成功，您本次充值100元”。

（4）使用C#在控制台输出百花园图案，程序运行结果如图2.21所示。