C#程序设计.唐大仕.02.C#语言基础

• 中国大学慕课

C# 语言基础——数据运算、流程控制、数组

一. 数据类型、变量与常量

1. 变量与常量

• 程序的基本任务是：对数据进行处理
• 变量与常量
  • 变量（variable）是值可以改变，本质上是内存的空间，用来存储信息
  • 常量的值是固定的，直接写出来的，称字面常量（literal）
• 变量（identifier，标识符）命名规范
  • 不能是C#关键字
  • 由字母、数字、下划线构成
  • 第一个字符必须是字母或下划线
  • 不要太长，一般不超过31个字符为宜
  • 变量名最好不要与库函数名、类名相同。
• C# 是大小写敏感的

2. 数据类型

• 数据类型：本质上是数据的存储方式及其能参与的运算的抽象

• C# 的数据类型分两大类

  • 值类型（Value Type）
    • int, double, Point, Size, DateTime
  • 引用类型（Reference Type）
    • Button, Label, Book, Person

• 它们都是类型

  • 任何变量都有类型

  int a= 5;
  DateTime t = new DateTime(2020, 12, 31);
  Button btn= new Button();
  double.Parse();

• 它们都是 Object

  • 它们都能.ToString()

  Label1.Text = age.ToString();

  • 都能用于字符串的连接（+）

等价类型

• 每种简单数据类型都有一个关键词
  • int 相当于 System.Int32
  • double 相当于 System.Double
  • bool 相当于 System.Boolean
  • string 相当于 System.String
    • 如果 using System，则 string 相当于 String

简单类型

整数类型

• 有符号 sbyte (1)，short (2)，int (4)，long (8)
  • 如 87L，0x1F （没有八进制写法）
• 无符号 byte，ushort，uint，ulong，
  • 如 87UL

字符类型

• char (2)
  • Unicode 表示
  • 如 'a'，'0B1' 表示 Unicode ''（回车）

实数类型

• float (4)
  • 如3.14F
• double (8)
  • 如 3.14，1.5E-3，3.14D （后面这个D可以省略）

十进制类型

• Decimal

  • 如 120.50M

布尔类型

• bool
  • 如 true false（小写）
  • 不能用 0 或 1 代替

转义符

• 转义字符含义
  • \uxxxx：1到4位十六进制数所表示的字符(xxxx)
  • \'：单引号字符
  • \"：双引号字符
  • \\：反斜杠字符
  • \r：回车（return）
  • \n：换行（new line）
  • \f：走纸换页
  • \t：横向跳格
  • \b：退格

字符串类型

• String
• 是引用类型，但对字符串常量有特殊处理
• 字符串前可使用 @
  • 可以不进行 \ 转义
  • 可以换行
  • 双引号则用两个双引号表示一个双引号

"abcd1234"

@"abcd
Pqrst"

@"c:\windows\system32\aaa.txt"

注意

• 针对 C++ 程序员

  • 引用类型与值类型是由其类型定义的，而不是由其使用决定的
  • 如 C++ 中

  // C++
  Book b;
  Book * b;
  Book &b;
  Book *& b;

• 针对 JavaScript 程序员

  • 类型是严格的 TextBox1.Text = a.ToString();

• 针对 VB 程序员

  • int 为 32 位长
  • 字符（char）与字符串（string）不同

C# 新版本中的特殊类型

• 推断类型（C# 3.0）

  var a = 1 + 2;

  • 与 javascript 中不同，其类型由编译器推断，在编译时就确定了的

• Nullable 类型（C# 3.0）

  • 可以有值，也可以没值
  • 一般主要用于数据库

  int? a = 32;
  if(a.HasValue) {}

• Dynamic（C# 4.0）

  • 由DLR 支持
  • 编译时不检查，运行时才确定，主要用于与 COM 组件或其他语言交互

  dynamic x = new Cell();

二. 运算符与表达式

1. 运算符

• 和 C++ 相似

算术运算符

+, -, *, /, %, ++, --

关系运算符

>, <, >=, <=, ==, !=

逻辑运算符

!, & , | , ^ , &&, ||

位运算符

&, |, ^, ~ , >>, <<

• &&, || 是短路（short-circuit）运算符

赋值运算符

=

扩展赋值运算符

+=, -=, *=, /=

字符串连接运算符

+

• + 运算符两侧的操作数中只要有一个是字符串（String）类型，系统会自动将另一个操作数转换为字符串然后再进行连接

strings = "hello," + 300 + 5 + "号";
// hello,3005号

2. 表达式

• 表达式是符合一定语法规则的运算符和操作数的序列
• 三目运算

m = a > b ? a : b;

表达式的类型和值

• 对表达式中操作数进行运算得到的结果称为表达式的值
• 表达式的值的数据类型即为表达式的类型

赋值时的类型转换

• 当 = 两侧的数据类型不一致时，可以适用默认类型转换或强制类型转换（casting）原则进行处理

long l= 100;
int i= (int)l;

• 特例：可以将整型常量直接赋值给 byte、short、char 等类型变量，而不需要进行强制类型转换，只要不超出其表数范围
  • 编译器在编译的时候可以识别出来常量

byte b = 12;   //合法
byte b = 4096; //非法

表达式中的类型转换

• 当有不同种类的混合运算时:
  • int -> long -> float -> double
• 另外，注意整型提升
  • 所有的 byte、short、char 等转为 int
  • 只要参与运算就转成 int
  • byte + byte 也会转化为 int 之后再进行相加

类型转换函数

• 字符串转成数值

double.Parse(s);
int.Parse(s);

• 数字转成字符串

10.ToString();
"" + 10;

• 使用 Convert

Convert.ToInt32(textbox1.Text)
Convert.ToDouble("123.45")
Convert.ToDateTime("2009-10-01 14:00")

运算符优先级与结合性

• 单目 > 算术 > 关系 > 逻辑 > 三目 > 赋值

Separator	. ( ) { } ; ,
Associative	Operators
R to L	++ --~ ! (data type)
L to R	* / %
L to R	+ -
L to R	<< >> >>>
L to R	< > <= >= instanceof
L to R	== !=
L to R	&
L to R	^
L to R	\(|\)
L to R	&&
L to R	\(||\)
R to L	?:
R to L	= *= /= %= += -= <<= >>= &= ^=

三. 流程控制语句

• 结构化程序设计的三种基本流程
  • 顺序、分支、循环

简单语句

• 最简单的语句：方法调用语句及赋值语句
  • 后面有个分号
• 没有表达式语句一说
  • 2+3; 不能成为一个语句
  • 编译报错

分支语句

• if-else 语句
• switch 语句
  • case 变量：整型、枚举、字符串
  • 不能随便贯穿，必须有 break
    • 除非几个 case 连起来，中间没有别的语句

// 编译错误
switch(s){
    case 1:
        Console.WriteLine("1");
        // break;

    case 2:
        Console.WriteLine("2");
        break;
    default:
        Console.WriteLine("default");
        break;
}

// OK
switch(s){
    case 1:
        // break;
    case 2:
        Console.WriteLine("2");
        break;
    default:
        Console.WriteLine("default");
        break;
}

循环语句

• 循环语句功能
  • 句的在循环条件满足的情况下，反复执行特定代码
• 循环五要素
  • 初始化部分（init_statement）
  • 循环条件部分（test_exp）
  • 循环体部分（body_statement）
  • 迭代部分（alter_statement）我称为“循环改变”
  • ”结束后处理”
• for 循环、while 循环、do-while 循环

• 跳转语句
  • break
  • continue
  • goto
    • 可以从内层跳到外层
    • 标号的写法：标识符加个冒号(:)
  • try-catch

四. 数组

• 数组是多个相同类型数据的组合
• 数组属引用类型

一维数组声明

• 一维数组的声明方式

int[] a1; // 注意方括号写到变量名的前面
double []b;
Mydate []c;

• C# 语言中声明数组时不能指定其长度(数组中元素的个数)
  • 因为是引用类型

int a[5]; // 非法

数组初始化

动态初始化

• 数组定义与为数组元素分配空间并赋值的操作分开进行

int[] a = new int[3];
a[0] = 3;
a[1] = 9;
a[2] = 8;

MyDate[] dates;
dates = new MyDate[3];
dates[0] = new MyDate(22, 7, 1964);
dates[1] = new MyDate(1, 1, 2000);
dates[2] = new MyDate(22, 12, 1964);

数组初始化

• 在定义数组的同时就为数组元素分配空间并赋值。

int[] a = {3, 9, 8};
int[] a = {3, 9, 8,};  // 最后可以多一个逗号
int[] a = new int[]{3, 9, 8};

MyDate[] dates= {
    new MyDate(22, 7, 1964),
    new MyDate(1, 1, 2000),
    new MyDate(22, 12, 1964)
};

数组元素的默认初始化

• 数组是引用类型，它的元素相当于类的成员变量
• 因此数组一经分配空间，其中的每个元素也被按照成员变量同样的方式被隐式初始化
  • 数值类型是 0，引用类型是 null

数组元素的引用方式

• index为数组元素下标，可以是整型常量或整型表达式

a[3], b[i], c[6*i];

• 数组元素下标从 0 开始
  • 长度为n的数组合法下标取值范围：0 ~ n-1
• 每个数组都有一个属性 Length 指明它的长度

foreach 语句

• foreach 是只读式的遍历

int[] ages = new int[10];
foreach( intage inages ) {
    // ...
}

Array.Copy()

//源数组
int[] source = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
//目的数组
int[] dest = { 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 };

// 复制源数组中从下标 0 开始的 source.length 个元素到
// 目的数组，从下标 0 的位置开始存储。
Array.Copy(source, 0, dest, 0, source.Length);

多维数组

• 二维数组举例

int[,] a = {{1,2,5},{3,4,0},{5,6,7}};
Button[,] buttons = new Button[4, 4];

• 可以用 a.GetLength(0) , a.GetLength(1) 来获得各个维度的长度

交错数组

• C#中交错数组是数组的数组

int[][] t = new int[3][];
t[0] = new int[2];
t[1] = new int[4];
t[2] = new int[3];

• C# 中多维数组的声明和初始化应按从高维到低维的顺序进行

int t1[][] = new int[][4]; // 非法, 这与C++是不一样的

五. 其他

屏保程序

• 放到文件夹 C:\windows\system32\ 下，修改文件名为 xxx.scr

匈牙利命名法

• lbl（label）、btn（button）、txt（textBox）、lst（listBox）、frm（form）
• 修改 Name 属性修改名字

事件的 sender

//按钮点击事件处理
void btn_Click(object sender, EventArgs e) {
    Button btn = sender as Button; // 当前点中的按钮
    // ...
}