C# 基础

上次修改时间：2024 年 1 月 17 日

在本文中，我们将介绍 C# 语言的基本编程概念。我们将介绍一些非常基础的程序。我们将使用变量、常量和基本数据类型。我们将读取和写入控制台；我们将提及变量插值。

C# 老式示例

我们从一个传统的 C# 示例开始。

Program.cs

using System;

namespace Simple
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("This is C#");
        }
    }
}

该程序将“This is C#”消息打印到控制台。我们逐行解释。

using System;

using 关键字将特定的命名空间导入到我们的程序中。创建命名空间是为了对命名实体进行分组和/或区分与其他命名实体。这可以防止名称冲突。这一行是 C# 语句。每个语句都以分号结尾。

namespace Simple
{

我们声明一个命名空间。命名空间用于组织代码并防止名称冲突。

class Program
{
    ...
}

每个 C# 程序都是结构化的。它由类及其成员组成。类是 C# 程序的基本构建块。上面的代码是一个类定义。该定义有一个主体，以左大括号 { 开头，以右大括号 } 结尾。

static void Main(string[] args)
{
    ...
}

Main 是一个方法。方法是为完成特定工作而创建的一段代码。我们没有将所有代码都放在一个地方，而是将其分成多个部分，称为方法。这为我们的应用程序带来了模块化。每个方法都有一个主体，我们在其中放置语句。方法的主体用花括号括起来。

Main 方法的特定工作是启动应用程序。它是每个控制台 C# 程序的入口点。该方法被声明为 static。这个静态方法可以在不需要创建 Program 类的实例的情况下被调用。首先我们需要启动应用程序，然后才能创建类的实例。void 关键字表示该方法不返回任何值。（方法可以返回或不返回值。）

Main 方法具有 args 参数，用于存储命令行参数。通过命令行参数，程序用户可以向其传递值。

Console.WriteLine("This is C#");

在这行代码中，我们将“This is C#”字符串打印到控制台。要将消息打印到控制台，我们使用 Console 类的 WriteLine 方法。该类代表控制台应用程序的标准输入、输出和错误流。请注意，Console 类是 System 命名空间的一部分。这一行就是使用 using System; 语句导入命名空间的原因。如果我们不使用该语句，我们将不得不使用 WriteLine 方法的完全限定名称：System.Console.WriteLine("This is C#");。

$ dotnet run
This is C#

C# 基础示例简化版

多年来，C# 得到了显著的改进和简化。对于初学者来说，该语言变得更加平易近人。

Program.cs

namespace Simple;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("This is C#");
    }
}

自 C# 10 起，我们可以省略 using System; 语句。它会自动包含在使用隐式 usings 中。

namespace Simple;

此外，命名空间声明也可以减少 (C# 10)。这被称为文件范围的命名空间，它减少了对块和缩进的需求。

使用顶级语句 (C# 9)，我们可以进一步简化代码。我们不需要使用 Main 方法作为起点，并且代码不必放在应用程序类中。

注意：应用程序中只有一个文件可以使用顶级语句。

对于小型程序，我们也可以省略命名空间声明。

Program.cs

Console.WriteLine("This is C#");

现在，最初的 12 行代码示例被简化为单行代码。

C# 控制台读取值

我们也可以使用 Console 类来读取值。

Program.cs

Console.Write("Enter your name: ");

string name = Console.ReadLine();
Console.WriteLine($"Hello {name}");

第二个程序从控制台读取一个值并打印它。

string name = Console.ReadLine();

我们从终端读取一行。当我们按下 Enter 键时，输入被分配给 name 变量。输入存储到 name 变量中，该变量被声明为 string 类型。

Console.WriteLine($"Hello {name}");

在这行代码中，我们进行字符串格式化。{name} 说明符被替换为 name 变量的值。

$ dotnet run
Enter your name: Jan
Hello Jan

C# 命令行参数

C# 程序可以接收命令行参数。当我们运行程序时，它们会跟随程序名称。C# 程序在字符串的 args 数组中接收命令行参数。

Program.cs

for (int i = 0; i < args.Length; i++)
{
    Console.WriteLine($"{args[i]}");
}

命令行参数可以传递给 Main 方法。

for (int i = 0; i < args.Length; i++)
{
    Console.WriteLine($"{args[i]}");
}

我们使用 for 循环遍历这些参数的数组并将它们打印到控制台。Length 属性给出了数组中元素的数量。循环和数组将在稍后更详细地描述。

$ dotnet run 1 2 3
1
2
3

我们提供三个数字作为命令行参数，这些数字被打印到控制台。

C# 变量

变量是存储数据的地方。变量具有名称和数据类型。数据类型决定了可以分配给变量的值，例如整数、字符串或布尔值。在程序的运行过程中，变量可以获得相同数据类型的各种值。在对变量进行任何引用之前，变量始终初始化为其类型的默认值。

Program.cs

string city = "New York";
string name = "Paul"; int age = 35;
string nationality = "American";

Console.WriteLine(city);
Console.WriteLine(name);
Console.WriteLine(age);
Console.WriteLine(nationality);

city = "London";
Console.WriteLine(city);

在该示例中，我们有四个变量。

string city = "New York";

我们声明一个字符串类型的 city 变量，并将其初始化为“New York”值。

string name = "Paul"; int age = 35;

我们声明并初始化另外两个变量。我们可以将两个语句放在一行上。但出于可读性考虑，每个语句应该放在单独的一行上。

Console.WriteLine(city);
Console.WriteLine(name);
Console.WriteLine(age);
Console.WriteLine(nationality);

我们将变量的值打印到终端。

city = "London";

我们将一个新值分配给 city 变量。

$ dotnet run
New York
Paul
35
American
London

var 关键字

方法范围内的变量可以使用 var 关键字进行隐式类型化。变量始终是强类型的，但使用 var 时，类型由 C# 编译器从赋值的右侧推断出来。

Program.cs

var name = "Peter";
var age = 23;

Console.WriteLine($"{name} is {age} years old");

name = "Jozef";
age = 32;

Console.WriteLine($"{name} is {age} years old");

Console.WriteLine(name.GetType());
Console.WriteLine(age.GetType());

在程序中，我们有两个隐式类型化的变量。

var name = "Peter";
var age = 23;

在赋值的左侧，我们使用 var 关键字。name 变量是 string 类型，age 变量是 int 类型。类型是从赋值的右侧推断出来的。

Console.WriteLine(name.GetType());
Console.WriteLine(age.GetType());

我们使用 GetType 确定变量的类型。

$ dotnet run
Peter is 23 years old
Jozef is 32 years old
System.String
System.Int32

C# List 集合

变量保存单个值，而多个值可以添加到集合中。List 是元素的序列，可以使用带 [] 的索引操作来访问。可以使用例如 foreach 关键字来遍历列表的元素。

List 类型位于 System.Collections.Generic 中，该类型包含在使用隐式 usings 中。

Program.cs

List<string> words = ["stone", "rock", "falcon", "sky"];

Console.WriteLine(words[2]);

Console.WriteLine();

foreach (var word in words)
{
    Console.WriteLine(word);
}

在该示例中，我们使用单词列表。

List<string> words = ["stone", "rock", "falcon", "sky"];

创建一个列表对象。在尖括号 (<>) 之间，我们指定列表元素的数据类型。列表使用方括号 ([]) 内的元素进行初始化。列表的每个元素用逗号分隔。

Console.WriteLine(words[2]);

这里我们将第三个元素打印到控制台。（索引从 0 开始。）

foreach (var word in words)
{
    Console.WriteLine(word);
}

使用 foreach 循环，我们遍历列表的所有元素并将它们打印到控制台。在每个循环中，word 变量被赋予列表中的一个元素。

$ dotnet run
falcon

stone
rock
falcon
sky

C# 丢弃

丢弃是特殊的、只写的变量，用于丢弃程序员不感兴趣的值。_（下划线字符）用于丢弃。

Program.cs

var vals = (1, 2, 3, 4, 5, 6);

(int x, int y, int z, _, _, _) = vals;

Console.WriteLine(x);
Console.WriteLine(y);
Console.WriteLine(z);

该示例定义了一个元组值。通过使用解构操作，我们将元组的值分配给变量。

var vals = (1, 2, 3, 4, 5, 6);

我们定义一个包含六个值的元组。元组是已排序的异构元素的集合。

(int x, int y, int z, _, _, _) = vals;

假设我们只对元组的前三个值感兴趣。在赋值的左侧，我们定义了三个变量：x、y 和 y。由于 vals 元组有六个元素，因此我们还需要在左侧有六个变量。这里我们可以使用 _ 字符作为剩余变量。这样我们就表明，目前这些值对我们来说并不重要，我们不会使用它们。

C# Range 方法

Range 方法生成指定范围内的数字序列。第一个参数是序列中第一个整数的值。第二个参数是要生成的顺序整数的数量。

Program.cs

foreach(var el in Enumerable.Range(1, 10))
{
    Console.WriteLine(el);
}

该示例使用 foreach 循环将值 1..10 打印到终端。整数序列是使用 Range 方法生成的。

C# 常量

与变量不同，常量保留其值。一旦初始化，它们就不能被修改。常量使用 const 关键字创建。

Program.cs

const int WIDTH = 100;
const int HEIGHT = 150;
int var = 40;

var = 50;

// WIDTH = 110;

在此示例中，我们声明两个常量和一个变量。

const int WIDTH = 100;
const int HEIGHT= 150;

我们使用 const 关键字来通知编译器我们声明了一个常量。按照惯例，常量以大写字母书写。

int var = 40;

var = 50;

我们声明并初始化一个变量。稍后，我们将一个新值分配给该变量。

// WIDTH = 110;

这对于常量是不可能的。如果我们取消注释此行，我们会得到一个编译错误。

C# 字符串格式化

从变量构建字符串是编程中非常常见的任务。C# 具有 string.Format 方法来格式化字符串。

Program.cs

int age = 34;
string name = "William";

string msg = string.Format("{0} is {1} years old.", name, age);
Console.WriteLine(msg);

字符串在 C# 中是不可变的。我们无法修改现有字符串。我们必须从现有字符串和其他类型创建新字符串。在代码示例中，我们创建一个新字符串。我们还使用来自两个变量的值。

int age = 34;
string name = "William";

这里我们定义两个变量。

string msg = string.Format("{0} is {1} years old.", name, age);

我们使用内置字符串类的 Format 方法。{0}、{1} 是变量被评估的地方。这些数字表示变量的位置。{0} 计算为第一个提供的变量，{1} 计算为第二个。

$ dotnet run
William is 34 years old.

C# 字符串插值

一些动态语言（如 Perl、PHP 或 Ruby）支持字符串/变量插值。变量插值是用它们在字符串文字中的值替换变量。自 C# 6.0 以来，C# 支持变量插值。

Program.cs

string name = "Peter";
int age = 34;

string msg = $"{name} is {age} years old";

Console.WriteLine(msg);

在代码示例中，我们使用变量插值构建一个字符串。

string msg = $"{name} is {age} years old";

字符串以 $ 字符开头，变量位于花括号内。

$ dotnet run
Peter is 34 years old

来源

C# 语言之旅

在本文中，我们介绍了一些 C# 语言的基础知识。

作者

我的名字是 Jan Bodnar，我是一位充满热情的程序员，拥有丰富的编程经验。自 2007 年以来，我一直在撰写编程文章。到目前为止，我已经撰写了 1,400 多篇文章和 8 本电子书。我拥有超过十年的编程教学经验。

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