Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
В курсовом проекте была поставлена задача, реализация которой может быть произведена с помощью различных языков программирования. Но мы выбрали язык С#, входящий в Visual Studio .Net (v.7), так как он имеет ряд преимуществ, которые упрощают процесс создания приложений. Немаловажную роль в выборе языка сыграло то, что C# - лучший .NET-язык, так как он был специально спроектирован для .NET Framework.
C# создавался Microsoft, как основной язык для .NET Framework. Microsoft спроектировала C# таким образом, что бы С, С++ и Java-программисты смогли легко перейти на него. C# имеет корни в языках С, С++ и Java, поэтому такой переход не должен вызвать затруднений.
Синтаксис у C# не такой сложный как у С++, поэтому его изучение намного легче. Большинство операций, которые вы можете делать на С++, можно сделать и на C#, за исключением операций доступа к низкоуровневым функциям (это все-таки можно сделать с помощью неуправляемого кода).
С# - первый язык, поддерживаемый версиями .NET Framework для других платформ.
Язык, который использует библиотеку классов .NET Framework (FCL) и управляется общеязыковой средой исполнения (CLR) является .NET-совместимым языком (язык, который поддерживает платформа .NET). Среди таких языков: Microsoft Visual Basic .NET (VB .NET), Microsoft Visual C++ .NET , а также COBOL, Eiffel, Jscript, RPG и другие. Как мы говорили ранее, C# был спроектирован специально для .NET Framework и содержит некоторую функциональность, которую вы не найдете в других языках.
Программист, привыкший к платформе Майкрософт, может представить себе C# как промежуточный вариант между C++ и Visual Basic, если рассматривать сложность языковых конструкций и возможности языка.
C# имеет C стиль синтаксиса (для управляющих конструкций, блоков кода, описания сигнатуры методов и др.), много общего с Java (отсутствие множественного наследования и шаблонов, наличие сборщика мусора) и Дельфи (ориентированность на создание компонент), в то же время имеет и свой колорит.
При создании языка в основу дизайна легла легкость использования, доминирующая над мощностью языка и скоростью выполнения. [7] Отсюда и сборщик мусора с управляемыми объектными ссылками, который автоматически освобождает за Вас память, отбирая при этом процессорное время. Вы также получаете безопасность работы с типами, а это, по мнению многих, является вторым важнейшим фактором избежания ошибок.
C# объектно-ориентированный язык, как и вся платформа .NET[7].
При создании языка рассматривалась не только простота написания приложений, но и их поддержки - в связи, с чем в язык включили поддержку XML комментариев и контроля версий. Настоящий подарок для программистов.
В C# представлена концепция пространств имен, аналогичная пакетам в Java. Это позволяет иерархически структурировать Вашу систему типов, делая код намного более понятным и позволяя избежать проблем с именованием. Вы можете рассматривать пространства имен как директории, а языковые типы как файлы в этих директориях.
Реализация структур как типов, работа с которыми идет по значению, вместе с возможностью использовать не только вложенные массивы (как в Java), но и многомерные позволяет оптимизировать производительность приложений.
Ввиду очень удобного объектно-ориентированного дизайна, C# является хорошим выбором для быстрого конструирования различных компонентов - от высокоуровневой бизнес логики до системных приложений, использующих низкоуровневый код[6]. Также следует отметить, что C# является и Web ориентированным - используя простые встроенные конструкции языка ваши компоненты могут быть легко превращены в Web сервисы, к которым можно будет обращаться из Internet посредством любого языка на любой операционной системе. Дополнительные возможности и преимущества перед другими языками приносит в C# использование передовых Web технологий, таких как: XML (Extensible Markup Language) и SOAP (Simple Object Access Protocol). Среда разработки Web сервисов позволяет программисту смотреть на существующие сегодня Web приложения, как на родные C# объекты, что дает возможность разработчикам соотнести имеющиеся Web сервисы с их познаниями в объектно-ориентированном программировании[6].
Как было показано выше, выбранный язык программирования наиболее удобен для выполнения поставленной задачи.
1.2. Основные структуры языка программирования C#
Классы
Классы — сердце каждого объектно-ориентированного языка. Как вы помните, класс представляет собой инкапсуляцию данных и методов их обработки. Это справедливо для любого объектно-ориентированного языка и отличаются они в этом плане лишь типами тех данных, которые можно хранить в виде членов, а также возможностями классов. В том, что касается классов и многих функций языка, С# кое-что заимствует из C++ и Java, и привносит немного изобретательности, помогающей найти элегантные решения старых проблем.
Синтаксис определения классов на С#, прост, особенно если вы программируете на C++ или Java. Поместив перед именем вашего класса ключевое слово class, вы вставляете члены класса, заключенные в фигурные скобки, например:
class Employee
{
private long employeeld;
}
Как видите, этот простейший класс с именем Employee содержит единственный член — employeeld. Заметьте: имени члена предшествует ключевое слово private — это модификатор доступа (access modifier).
Члены класса
Типы, определенные в CIS (Common Type System) поддерживаются как члены классов С# и бывают следующих видов.
· Поле. Так называется член-переменная, содержащий некоторое значение. В ООП поля иногда называют данными объекта. К полю можно применять несколько модификаторов в зависимости от того, как вы собираетесь это поле использовать. В число модификаторов входят static, readonly и const.
· Метод. Это реальный код, воздействующий на данные объекта (или поля).
· Свойства. Их иногда называют "разумными" полями (smart fields), так как они на самом деле являются методами, которые клиенты класса воспринимают как поля. Это обеспечивает клиентам большую степень абстрагирования за счет того, что им не нужно знать, обращаются ли они к полю напрямую или через вызов метода-аксессора.
· Константы. Как можно предположить, исходя из имени, константа — это поле, значение которого изменить нельзя.
· Индексаторы. Если свойства — это "разумные" поля, то индексаторы - это "разумные" массивы, так как они позволяют индексировать объекты методами-аксессорами get и set. С помощью индексатора легко проиндексировать объект для установки или получения значений.
· События. Событие вызывает исполнение некоторого фрагмента кода. События — неотъемлемая часть программирования для Microsoft Windows. Например, события возникают при движении мыши, щелчке или изменении размеров окна. События С# используют ту же стандартную модель публикации/подписки (publish/subscribe), что и в MSMQ (Microsoft Message Queuing) и асинхронной модели событий СОМ+, которая дает приложению средства асинхронной обработки событий. Но в С# это базовая концепция, встроенная в язык.
· Операторы. Используя перегрузку операторов С#, можно добавлять к классу стандартные математические операторы, которые позволяют писать более интуитивно понятный код.
Массивы
Массивы в C# очень просты и похожи на массивы в C++. В C# имеется три основных типа массивов: одномерные, многомерные и неровные(jagged):
С одномерными массивами все как обычно:
Инициализация.
Инициализируются они также как в C++:
int[] array = new int[10];
int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
Доступ
Доступ к элементам производится с помощью оператора []:
int element = array[0];
Элементы нумеруются индексами от 0 до N - 1, где N - размер массива.
Многомерные массивы представляют собой многомерные кубы значений. Элементы таких массивов идентифицируются набором индексов - "координат" в многомерном пространстве. Каждое измерение имеет свою размерность, не зависящую от других. Отметим, что многомерные массивы являются важным отличием от других подобных языков (Java), ибо по сравнению с неровными массивами, обеспечивают гораздо большую производительность.
Инициализация
При инициализации размерности измерений указываются через запятую:
int[,] array = new int[10, 20];
int[,] array = {{1, 2}, {3, 4}};
Доступ
Доступ к элементам производится с помощью оператора [], в котором индексы также указываются через запятую:
int element = array[0, 2];
Элементы нумеруются наборами индексов, каждый из которых может принимать значение от 0 до N - 1, где N - размер соответствующего измерения массива.
Управляющие конструкции
Управляющие конструкции - это то средство, которое позволяет вам создавать алгоритмы. Стандартными управляющими конструкциями являются if, for, while goto. К тому же в C# есть много дополнительных конструкций: switch, do и foreach.
if..else
Блок if..else, как следует из названия, позволяет выполнять код при выполнении определенного условия.
if (a > b)
{
Console.WriteLine("a > b");
}
else
{
Console.WriteLine("a <= b");
}
Логическое выражение в скобках должно иметь тип bool (в отличие от C/C++, где выражение было целым). Если оно истинно, выполнится первый блок команд, если ложно - второй. При этом если какой-либо блок команд состоит лишь из одной команды, обрамляющие фигурные скобки можно опустить[8]:
if (serverObject != null)
serverObject.Initialize();
Покажем несколько примеров:
// Идет проверка, чтобы избежать деления на 0
if (x != 0)
{
d /= x;
}
else
return;
// Проверяем, вернула ли процедура значение и, если нет, возвращаем null
if (command.Parameters["RETURN_VALUE"].Value != Convert.DBNull)
return command.Parameters["RETURN_VALUE"].Value;
else
return null;
Цикл for
Цикл for представляет цикл с инициализирующей командой, условием окончания и командой перехода.
ArrayList items = new ArrayList(); // Инициализируем список некоторым образом
CreateArray(items); // Выводим все его элементы по очереди
for (int i = 0; i < items.Count; i++)
{
Console.WriteLine("i[{0}] = {1}", i, items[i]);
}
Логика выполнения цикла следующая: сначала выполняется инициализирующая команда, далее идет шаг цикла: проверяется условие окончания, если оно ложно, то цикл прекращается и управление переходит на следующую за циклом команду, иначе выполняется тело цикла, а после него - команда перехода.
В простейшем случае цикл for оформлен следующим образом:
// Складываем все элементы массива
for (int i = 0; i < 10; i++)
sum += array[i];
Такая форма цикла используется, если вам нужно проитерироваться с целым параметром, указывающим номер итерации или если просто нужно выполнить действие некоторое количество (в нашем примере 10) раз.
while
Цикл while является циклом с предусловием: сначала проверяется определенное условие перехода, а затем выполняется итерация цикла. Синтаксис цикла while в общем случае следующий:
// Задаем число
int num = 678;
// Число разрядов - 0
int len = 0;
// считаем сколько разрядов в числе
while (num > 0)
{
len++;
num /= 10;
}
Console.WriteLine(len);
Семантика очень проста: проверяем условие перехода. Если оно истинно, то переходим к телу цикла и затем снова к проверке условия, иначе - прекращаем выполнение цикла.
switch
Оператор switch является расширенным оператором ветвления, который позволяет в зависимости от значения выражения перейти к выполнению определенного кода. По сути, он эквивалентен набору блоков if, но гораздо более оптимален.
Наиболее распространенным синтаксисом switch является следующий:
int a = 1;
switch (a)
{
case 0:
//Операторы, выполняющиеся если a = 0
Console.WriteLine("A = 0");
break;
case 1:
//Операторы, выполняющиеся если a = 1
Console.WriteLine("A = 1");
break;
default:
//Операторы, выполняющиеся, если ни один из явных случаев не подошел
Console.WriteLine("A <> 0 и A <> 1");
break;
}
Блок case x выполняется, если выражение, указанное в скобках после switch равно x. Блок default - если ни одно из case-выражений не выполнилось. Удобно switch использовать для обработки выражений перечислимых типов.
Для переходов между блоками можно использовать команды goto case и goto default.
do
Оператор do реализует цикл с постусловием. Суть этого цикла аналогична while, но условие выхода проверяется не до итерации, а после. Это иногда бывает удобным.
string s = "A, B, C, D";
do
{
s = s.Substring(s.IndexOf(",") + 1);
} while (s.Length > 0);
Обычно его используют, когда проверку нужно выполнить после того, как прошла хотя бы одна итерация.
Поля и методы
Объявление полей аналогично объявлению переменных и имеет вид:
<модификатор_доступности> <тип> <идент_поля>;
Существует несколько различных модификаторов доступа. Мы будем использовать только один – public. В качестве типа может использоваться любой из стандартных или пользовательских. Идентификатор принято начинать с буквы f с указанием, какое свойство реального объекта отражает это поле, например, fSpeed.
Если имя поля состоит из нескольких слов, то используется верблюжья нотация fMaxFloor. Например, объявление полей классов может иметь вид:
public int fLevel;
public int fPassenger;
public float fSpeed;
При объявлении методов используется конструкция вида:
<модиф_дост><тип_возвр_знач><идент_метода>(<формальн_парам>opt)
{
<тело_метода>
}
Метод в процессе своей работы может не только изменять поля объекта, но и вычислять некоторые дополнительные значения. Тип возвращаемого методом значения и указывается вместо <тип_возвр_знач>.
Если возвращать значения не нужно, то в качестве типа возвращаемого значения указывается void.
Параметры методов бывают формальные и реальные. Формальные параметры используются при объявлении метода в круглых скобках, идущих за идентификатором метода. Реальные параметры передаются в метод при обращении к нему в круглых скобках. В случае если у метода есть параметры, его объявление будет иметь вид:
<модиф_дост><тип_возвр_знач> <идент_перем> (<список_форм_пар>)
{
<тело_цикла>
}
<список_формальных_параметров>::=<тип><идент>,<тип><идент>opt ..
Например, public void Move (byte level)
В качестве реального параметра в метод может передаваться константа, переменная, результат выполнения операции, значение возвращаемой функции и т.д. Единственное ограничение – тип реального параметра должен совпадать с типом формального параметра[9].
В случае использования простых типов для объявления формальных параметров значения передаются в метод, и даже если их в методе изменять, реальный параметр не изменится.
В случае, когда методу требуется вернуть более 1 значения, для 2, 3 и т.д. возвращаемого значения перед типом формального параметра, используемого для возвращения значения, ставится ключевое слово ref. В случае вызова такого метода перед реальным параметром также указывается ключевое слово ref, и реальный параметр в этом случае может быть только переменной.
Дата: 2019-05-29, просмотров: 207.