C# 词法结构

最后修改于 2025 年 5 月 16 日

与人类语言一样，计算机语言也具有明确定义的词法结构。 C# 程序的源代码由标记（tokens）组成，这些标记是代码中最小的含义元素。标记包括标识符（例如变量和方法名称）、关键字（保留字，如 if、class、public）、字面量（固定值，如数字和字符串）、运算符（如 +、-、=）、分隔符（如括号、大括号、逗号和分号）、注释和空白。 C# 编译器读取源代码并将其分解为这些标记，以正确理解和处理程序。

C# 程序使用 Unicode 字符集中的字符编写，该字符集允许使用来自世界各地多种语言的各种符号和脚本。这意味着 C# 源代码不仅可以包含标准的拉丁字母和数字，还可以包含来自其他字母表、数学符号，甚至是表情符号的字符。 Unicode 支持使开发人员能够使用他们的母语编写标识符和字符串字面量，使 C# 成为一种全球可访问的编程语言。

C# 注释

注释供人类用于阐明源代码。 C# 中有三种类型的注释。单行注释、多行注释和 XML 注释。 XML 注释可以提取到 HTML 文件。

多行注释用 /* */ 字符括起来。单行注释以两个正斜杠开头。

Program.cs

/*
    This is Program.cs
    Author: Jan Bodnar
    ZetCode 2022
*/

// A C# statement
Console.WriteLine("This is Comments program");

C# 编译器会忽略注释。

/*
  This is Program.cs
/*  Author: Jan Bodnar */
  ZetCode 2022
*/

注释不能嵌套；上面的代码无法编译。

C# 空白

C# 中的空白指的是源代码中使用的空格、制表符和换行符。它有两个主要目的：分隔编译器的标记和提高开发人员的代码可读性。

空白的作用

在某些地方需要空白来区分关键字、标识符和符号。它还可以提高代码的清晰度，使其更易于阅读和维护。虽然在某些情况下是必需的，但过多的空白不会影响编译。

int i = 0;
string message = "Hello, World!";

在此示例中，空白将 int 关键字与变量名 i 分隔开，确保编译器正确解释每个标记。

C# 中的空白规则

空白必须放置在类型声明及其标识符之间，例如 int value。但是，它不能在关键字或变量名中使用——int my Variable 是无效的。编译器会忽略标记之间的额外空格。适当的格式可以提高可读性，而不一致的间距会使代码难以阅读。

int a=1;   // No space around '=' (valid but less readable)
int b = 2; // Proper spacing improves clarity
int c  =  3; // Extra spaces do not affect compilation

空白的最佳实践

使用一致的缩进和间距可以提高可读性。遵循标准的 C# 编码约定（例如在运算符周围放置空格）可以增强清晰度。避免不必要的空白，因为它不会有助于更好的结构。

// Poorly formatted code:
if(x==10){Console.WriteLine("Hello");}

// Well-formatted code:
if (x == 10)
{
    Console.WriteLine("Hello");
}

尽管编译器会忽略多余的空白，但结构良好的代码可以提高可维护性和可读性，确保以更专业和更有组织的方式进行 C# 开发。

C# 变量

变量是一个标识符，它引用保存值的内存位置。变量在程序执行期间被赋值。标识符可以包含字母、数字和下划线，但必须以字母或下划线开头，不能以数字开头。

C# 区分大小写，因此 Name、name 和 NAME 是不同的变量。关键字不能用作标识符，除非以 @ 为前缀（例如，@int），但不建议这样做。

string userName;
int _count;
DateTime birthDate;

这些是有效的标识符。

string 123name; // Starts with a digit
int %count;     // Contains invalid character
DateTime birth date; // Contains space

这些是无效的标识符。

VariablesExample.cs

public class VariablesExample
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        string name = "Robert";
        string Name = "Julia";
        Console.WriteLine(name); // Outputs: Robert
        Console.WriteLine(Name); // Outputs: Julia
    }
}

该程序演示了区分大小写，因为 name 和 Name 被视为单独的变量。

C# 字面量

字面量是给定类型中特定值的直接表示。 C# 支持各种字面量类型，包括布尔值、整数、浮点数、字符串、字符和日期。与在运行时接收其值的变量不同，字面量在编译时被赋值。

int age = 29;
string nationality = "Hungarian";

在上面的示例中，29 是一个整数文字，而 "Hungarian" 是一个字符串文字。

Program.cs

bool isSingle = true;
string name = "James";
string job = null;
double weight = 68.5;
DateTime birthDate = DateTime.Parse("November 12, 1987");

Console.WriteLine($"His name is {name}");

if (isSingle)
{
    Console.WriteLine("He is single");
}
else
{
    Console.WriteLine("He is in a relationship");
}

Console.WriteLine($"His job is {job}");
Console.WriteLine($"He weighs {weight} kilograms");
Console.WriteLine($"He was born in {birthDate:yyyy}");

上面的示例演示了不同的字面量类型

bool 字面量可以保存 true 或 false。
值 "James" 是一个字符串字面量。
关键字 null 表示未分配的值。
68.5 是一个浮点字面量。
日期 November 12, 1987 是一个日期字面量。

$ dotnet run
His name is James
He is single
His job is
He weighs 68.5 kilograms
He was born in 1987

C# 运算符

运算符是一个符号，用于对某个值执行操作。运算符用于表达式中，以描述涉及一个或多个操作数的操作。

+    -    *    /    %    ^    &    |    !    ~
=    +=   -=   *=   /=   %=    ^=    ++    --
==   !=    <   >    &=  >>=   <<=   >=   <=
||   &&    >>    <<    ?:

这是 C# 运算符的部分列表。我们将在本教程的后面部分讨论运算符。

C# 分隔符

分隔符是一个或多个字符的序列，用于指定纯文本或其他数据流中各个独立区域之间的边界。

[ ]   ( )   { }   ,   :   ;

string language = "C#";

双引号字符用于标记字符串的开头和结尾。分号 (;) 字符用于结束每个 C# 语句。

Console.WriteLine("Today is {0}", DateTime.Today.ToString("M/d"));

括号（圆括号）用于标记方法签名。签名由方法参数组成。大括号用于表示计算后的值。

int[] array = new int[5] {1, 2, 3, 4, 5};

方括号 [] 用于表示数组类型。它们也用于访问或修改数组元素。大括号 {} 也用于初始化数组。大括号也用于变量内插或括住方法或类的主体。

int a, b, c;

逗号字符可用于在同一行代码上使用多个声明。

C# 关键字

C# 中的关键字是保留字，在语言中具有特殊含义。它们用于定义变量、控制程序流程和执行逻辑运算，从而确保结构化和功能性的代码库。

C# 包括广泛的关键字，例如 if、else、for、while、base、false、float、catch 和 this。这些关键字在编程的各个方面发挥着至关重要的作用，并在整个教程中逐步介绍。

Program.cs

for (int i = 0; i <= 5; i++)
{
    Console.WriteLine(i);
}

在上面的示例中，int 关键字定义了一个变量类型，而 for 关键字启动了一个循环，演示了 C# 中的基本控制流和数据处理。

C# Unicode 支持

C# 使用 Unicode 字符集，允许标识符、字面量和注释包含来自各种语言的字符，例如西里尔语、中文或阿拉伯语。这使得 C# 适用于国际化。

UnicodeExample.cs

public class UnicodeExample
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        string имя = "Анна"; // Russian identifier and string
        Console.WriteLine($"Имя: {имя}");
        string 名前 = "太郎"; // Japanese identifier and string
        Console.WriteLine($"名前: {名前}");
    }
}

此示例在俄语和日语中使用 Unicode 标识符和字面量，演示了 C# 对全局字符集的支持。

C# 预处理器指令

预处理器指令是在编译之前处理的特殊指令。它们允许条件编译、符号定义和其他编译时行为。所有预处理器指令都以 # 开头。

这些指令不生成可执行代码，但会影响编译器处理源代码的方式。常见的预处理器指令包括 #define、#if、#else、#elif、#endif、#region 和 #pragma。

PreprocessorExample.cs

#define DEBUG

public class PreprocessorExample
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        #if DEBUG
            Console.WriteLine("Debug mode is active");
        #else
            Console.WriteLine("Debug mode is inactive");
        #endif
    }
}

在上面的例子中

#define DEBUG 声明一个预处理器符号。
#if DEBUG 检查是否定义了符号 DEBUG。
#else 指定如果未定义符号的替代代码路径。
#endif 标记条件指令的结束。

预处理器指令对于管理调试和发布配置、组织代码块以及增强编译器行为而无需更改运行时执行非常有用。

C# 行终止符

行终止符标记源代码中一行的结束。在 C# 中，有效的行终止符包括回车符 (\r)、换行符 (\n) 或组合 (\r\n)。它们会影响编译器解析标记的方式。

与某些语言不同，C# 不需要用分号终止每一行，但语句必须用分号分隔。行终止符有助于编译器识别标记边界。

LineTerminatorExample.cs

public class LineTerminatorExample
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("Line 1");
        Console.WriteLine("Line 2");
    }
}

每个语句都以分号结尾，并用行终止符分隔，确保编译器正确解析。

C# 约定

约定是编写一致且可读的 C# 代码的推荐做法。虽然编译器不强制执行这些约定，但它们可以提高代码的可维护性和协作性。以下是 C# 的主要约定

PascalCase 用于标识符：类、方法和属性以大写字母开头（例如，MyClass、GetName）。
接口名称：以 I 开头（例如，IEnumerable）。
注释：放在单独的行上，而不是代码行的末尾，以保证清晰。
每行一个语句：避免在单行上放置多个语句。
有意义的名称：使用描述性标识符，例如 customerName，而不是 cn。
常量：使用带有下划线的大写字母（例如，MAX_COUNT）。
大括号：将左大括号放在代码块的新行上。
Main 方法参数：将字符串数组参数命名为 args。
关键字顺序：在声明中将 public 放在 static 之前。
缩进：对嵌套代码使用一致的 4 个空格缩进。
文件命名：将文件名与主类名称匹配（例如，Program.cs 对应于 Program 类）。

本文探讨了 C# 的词法结构，包括注释、变量、字面量、运算符、分隔符和关键字等标记。还涵盖了 Unicode 支持、预处理器指令和行终止符等其他主题，以提供全面的理解。遵守 C# 约定可确保高质量、可维护的代码。

来源

C# 文档

作者

我叫 Jan Bodnar，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，我一直撰写编程文章。迄今为止，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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