C# 学习之路（C# 编程概述）

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前记：C# 学习之路，是我跟着 C# 图解教程(第五版) 学习的笔记，每一章都会有一篇笔记发出，小标题会对应书本的章节标题。

.NET 6 和之前的版本相比在顶级语句方面有很大的变化，如果不知道有不清楚，可看这篇博客:在 .NET 6 中 C# 控制台应用模板生成的顶级语句变化

• 初识 C# 程序

using System; //告诉编译器这个程序需要使用 System 命名空间的类型

namespace chapter3 // 声明一个名为 chapter3 的命名空间
{
    class Program // 声明一个名为 Program 的类
    {
        static void Main() // 声明一个 Main 方法作为 Program 的成员
        {
            Console.WriteLine("Hello, World!"); // 在终端输出 Hello, World!
            // 这一条语句使用命名空间 System 中一个名为 Console 的类中的 WriteLine 方法将信息显示在终端上。
        }
    }
}

C# 程序由一个或多个类型声明组成，程序中的类型可以以任何顺序声明。

命名空间是与某个名称相关联的一组类型声明。

• 标识符

标识符是一种用来命名变量、方法、参数的字符串。

1. 标识符的首字母可以是 英文字母(a-z)(A-Z)、下划线(_)、@

2. 数字不能放在首位

3. @ 只能放在首位（不推荐使用）

标识符区分大小，一般采用 驼峰式命名规则，例如：TotalCycleCount

• 关键字

关键字是用来定义 C# 语言的字符串记号。

1. 关键字不能被用作标识符，除非以 @ 字符开头
2. 所有的 C# 关键字全部由小写字母组成
3. 关键字中有一类叫做 上下文关键字 ，上下文关键字是仅在特定的语言结构中充当关键字。关键字与上下文关键字的区别在于，关键字不能被用作标识符，而上下文关键字可以在代码的某些位置被用作标识符

图片来自：微软 C# 指南

• Main 程序的起始点

每一个 C# 程序必须有一个类带有 Main 方法（函数）。(.NET 6.0 中也有 Main 方法，只是被隐藏了，可看博客：在 .NET 6 中 C# 控制台应用模板生成的顶级语句变化)

• Main 首字母必须大写

• 语句

C# 的语句和 C、C++ 的语句非常类似。

块：一个由成对大括号包围的 0 条或多条语句的序列，在语法上相当于一条语句。如下所示

{
    ......
}

• 从程序中输出文本

控制台窗口是一种简单的命令提示窗口，允许程序显示文本并从键盘接收输入。 BCL（Base Class Library，基类库）提供一个名为 Console 的类（在 System 命名空间中），该类包含了将数据输入和输出到控制台窗口的方法。

// Write 是 Console 类的成员，把文本字符串发送到程序的控制台窗口
// Write 不会换行
Console.Write("This is trivial text.");
Console.Write("This is trivial text.");
// 输出为
//This is trivial text.This is trivial text.

// WriteLine 也是 Console 类的成员，功能和 Write 相同，但会在每个输出字符串的结尾添加换行
Console.WriteLine("This is trivial text.");
Console.WriteLine("This is trivial text.");
// 输出为
//This is trivial text.
//This is trivial text.

• 格式字符串

Write 和 WriteLine 语句的常规新式中可以有一个以上的参数。

1. 如果不止一个参数，参数之间用逗号分隔

2. 第一个参数必须总是字符串，称为格式字符串。格式字符串可以包含替代标记

   2.1 替代标记在格式字符串中标出位置，在输出串中该位置将用一个值来替代

   2.2 替代标记由一个整数及括住它的一对大括号组成，其中整数就是替换值的数字位置，跟着格式字符串的参数称为替换值，编号从 0 开始

语法如下：

Console.WriteLine(格式字符串（含替代标记），替代值0，替代值1，......);

Console.WriteLine("Two sample integers are {0} and {1}.", 3, 6);
// 双引号包含的为 格式字符串 ，{0} 和 {1} 为替代标记，3 和 6 为替换值

C# 6.0 引入了一种字符串插值语法，通过直接在替代标记内插入变量名实现。

实际上，替代标记告诉编译器这个变量名将被视为一个变量，而不是字符串字面量，前提就是在字符串前面加上 $ 符号。

int val1 = 3;
int val2 = 6;
Console.WriteLine("Two sample integers are {val1} and {val2}.");

• 多重标记和值

在 C# 中，可以使用任意数量的替代标记和任意数量的值。

1. 值可以以任何顺序使用
2. 只可以在格式字符串中替换任意次
3. 标记不能试图引用超出替换列表长度以外位置的值。如果引用，不会产生编译错误，但是会产生运行时错误。

Console.WriteLine("Three integers are {1}, {0} and {1}.", 3, 6);

// 运行时错误
Console.WriteLine("Three integers are {1}, {0} and {2}.", 3, 6);
// 位置2 不存在

• 格式化数字字符串

很多的时候，我们更希望以一种更为合适的格式将数字本文字符串输出。于是，就有了格式化字符串。

Console.WriteLine("The value: {0}", 500); 
Console.WriteLine("The value: {0:C}", 500); // 格式化为货币

// 输出
//The value: 500
//The value: ￥500.00

两条语句的区别在于，格式项以格式说明符包含了额外的信息。大括号内的格式声明符的语法由三个字段组成：索引号、对齐说明符、格式字段。语法如下：

{index,alignment:format}

index：必需，指定列表中的某一项

alignment：可选（对其说明符），指定字段宽度，以及左对齐还是右对齐

:format：可选（格式字段），指定项的格式

1. 对齐说明符：对齐说明符表示字段的最小宽度。

   1.1 可以是一个正整数（右对齐），也可以是一个负整数（左对齐）。

   1.2 使用逗号来与索引号分离

   Console.WriteLine("|{0, 10}|",500);
   Console.WriteLine("|{0, -10}|",500);
   // 输出
   |       500|
   |500       |
   

2. 格式字段：指定数字应该以哪种新式表示。

   2.1 冒号后必须紧跟着格式说明符，中间不能有空格。

   2.2 格式说明符是一个字符字符

   2.3 精度说明符是可选的

   A:xx

   A：表示格式说明符

   xx：精度说明符（可选），由1~2个数字组成

   Console.WriteLine("{0:F4}", 12.345678);
   // 保留小数点后 4 位
   // 12.3457
   

• 标准数字格式说明符

格式说明符	“属性”	说明
“C”或“c”	货币	结果:货币值。 受以下类型支持：所有数值类型。 精度说明符：十进制小数位数。 默认值精度说明符：由 NumberFormatInfo.CurrencyDecimalDigits 定义。 更多信息：货币（“C”）格式说明符。
“D”或“d”	十进制	结果:整型数字，负号可选。 受以下类型支持：仅限整型类型。 精度说明符：数字位数下限。 默认值精度说明符：所需数字位数下限。 更多信息：十进制（“D”）格式说明符。
“E”或“e”	指数（科学型）	结果:指数表示法。 受以下类型支持：所有数值类型。 精度说明符：十进制小数位数。 默认值精度说明符：6. 更多信息：指数（“E”）格式说明符。
“F”或“f”	定点	结果:整数和十进制小数，负号可选。 受以下类型支持：所有数值类型。 精度说明符：十进制小数位数。 默认值精度说明符：由 NumberFormatInfo.NumberDecimalDigits 定义。 更多信息：定点（“F”）格式说明符。
“G”或“g”	常规	结果:更紧凑的定点表示法或科学记数法。 受以下类型支持：所有数值类型。 精度说明符：有效位数。 默认值精度说明符：具体取决于数值类型。 更多信息：常规（“G”）格式说明符。
“N”或“n”	数字	结果:整数和十进制小数、组分隔符和十进制小数分隔符，负号可选。 受以下类型支持：所有数值类型。 精度说明符：所需的小数位数。 默认值精度说明符：由 NumberFormatInfo.NumberDecimalDigits 定义。 更多信息：数字（“N”）格式说明符。
“P”或“p”	百分比	结果:数字乘以 100 并以百分比符号显示。 受以下类型支持：所有数值类型。 精度说明符：所需的小数位数。 默认值精度说明符：由 NumberFormatInfo.PercentDecimalDigits 定义。 更多信息：百分比（“P”）格式说明符。
“R”或“r”	往返过程	结果:可以往返至相同数字的字符串。 受以下类型支持：Single、Double 和 BigInteger。 注意：建议只用于 BigInteger 类型。 对于 Double 类型，请使用 “G17”；对于 Single 类型，请使用 “G9”。 精度说明符：已忽略。 更多信息：往返过程（“R”）格式说明符。
“X”或“x”	十六进制	结果:十六进制字符串。 受以下类型支持：仅限整型类型。 精度说明符：结果字符串中的位数。 有关详细信息，请参阅十六进制（“X”）格式说明符。

• 注释

类型	开始标志	结束标志	描述
单行注释	//		从标记开始到该行行尾的文本被编译器忽略
带分隔符的注释	/*	*/	从开始标记到结束标记之间的文本被编译器忽略
文档注释	///		这种类型的注释包含 XML 文本，可以使用工具生成程序文档

1. 不能嵌套带分隔符的注释
2. 对于单行注释，一直到行结束都有效
3. 对于带分隔符的注释，直至遇到第一个结束分隔符都有效