🗊Презентация Синтаксис ООЯП С#. Класс. Объект. Свойства и методы

Синтаксис ООЯП С#

Класс. Объект. Свойства и методы

Для создания проекта следует после запуска Visual Studio.NET в главном меню выбрать команду  File   New   Project….

Заготовка консольной программы using System; namespace ConsoleApplication1 { class Class1 { static void Main(string[] args) { // // TODO: Add code to start application here // } } }

Пространство имен

Состав языка Символы: буквы: A-Z, a-z, _, буквы нац. алфавитов цифры: 0-9, A-F спец. символы: +, *, {, … пробельные символы

Имена (идентификаторы) имя должно начинаться с буквы или _; имя должно содержать только буквы, знак подчеркивания и цифры; прописные и строчные буквы различаются; длина имени практически не ограничена. имена не должны совпадать с ключевыми словами, однако допускается: @if, @float… в именах можно использовать управляющие последовательности Unicode

Нотации Понятные и согласованные между собой имена — основа хорошего стиля. Существует несколько нотаций — соглашений о правилах создания имен. В C# для именования различных видов программных объектов чаще всего используются две нотации: Нотация Паскаля - каждое слово начинается с прописной буквы: MaxLength, MyFuzzyShooshpanchik Camel notation - с прописной буквы начинается каждое слово, составляющее идентификатор, кроме первого: maxLength, myFuzzyShooshpanchik

Ключевые слова, знаки операций, разделители Ключевые слова — идентификаторы, имеющие специальное значение для компилятора. Их можно использовать только в том смысле, в котором они определены. Например, для оператора перехода определено слово goto. Знак операции — один или более символов, определяющих действие над операндами. Внутри знака операции пробелы не допускаются. Например, сложение +, деление /, сложное присваивание %=. Операции делятся на унарные (с одним операндом), бинарные (с двумя) и тернарную (с тремя). Разделители используются для разделения или, наоборот, группирования элементов. Примеры разделителей: скобки, точка, запятая.

Типы данных

Хранение в памяти величин значимого и ссылочного типа

Значимые типы

переменные

Переменные описываются внутри какого-л. блока (класса, метода или блока внутри метода) Переменные описываются внутри какого-л. блока (класса, метода или блока внутри метода) Блок — это код, заключенный в фигурные скобки. Основное назначение блока — группировка операторов. Переменные, описанные непосредственно внутри класса, называются полями класса. Переменные, описанные внутри метода класса, называются локальными переменными. Область действия переменной - область программы, где можно использовать переменную. Область действия переменной начинается в точке ее описания и длится до конца блока, внутри которого она описана. Время жизни: переменные создаются при входе в их область действия (блок) и уничтожаются при выходе.

Инициализация переменных При объявлении можно присвоить переменной начальное значение (инициализировать). int number = 100; float x = 0.02; char option = ’ю’; При инициализации можно использовать не только константы, но и выражения — главное, чтобы на момент описания они были вычислимыми, например: int b = 1, a = 100; int x = b * a + 25; Инициализация локальных переменных возлагается на программиста. Рекомендуется всегда инициализировать переменные при описании.

Именованные константы

Выражения Выражение — правило вычисления значения. В выражении участвуют операнды, объединенные знаками операций. Операндами выражения могут быть константы, переменные и вызовы функций. Операции выполняются в соответствии с приоритетами. Для изменения порядка выполнения операций используются круглые скобки. Результатом выражения всегда является значение определенного типа, который определяется типами операндов. Величины, участвующие в выражении, должны быть совместимых типов.

Приоритеты операций C# Первичные (), [], ++, --, new, … Унарные ~, !, ++, --, -, … Типа умножения (мультипликативные) *, /, % Типа сложения (аддитивные) +, - Сдвига <<, >> Отношения и проверки типа <, >, is, … Проверки на равенство ==, != Поразрядные логические &, ^, | Условные логические &&, || Условная  ?: Присваивания            =, *=, /=,…

Тип результата выражения Если операнды, входящие в выражение, одного типа, и операция для этого типа определена, то результат выражения будет иметь тот же тип. Если операнды разного типа и (или) операция для этого типа не определена, перед вычислениями автоматически выполняется преобразование типа по правилам, обеспечивающим приведение более коротких типов к более длинным для сохранения значимости и точности. Автоматическое (неявное) преобразование возможно не всегда, а только если при этом не может случиться потеря значимости. Если неявного преобразования из одного типа в другой не существует, программист может задать явное преобразование типа с помощью операции: (тип)x. Convert.ToInt16(x) Int16.Parse(строковая_переменная);

Неявные арифметические преобразования типов в C#

Вывод сообщения на экран

Инкремент (++) и декремент (--)

Инкремент и декремент using System; namespace CA1 { class C1 { static void Main() { int x = 3, y = 3; Console.Write( "Значение префиксного выражения: " ); Console.WriteLine( ++x ); Console.Write( "Значение х после приращения: " ); Console.WriteLine( x ); Console.Write( "Значение постфиксного выражения: " ); Console.WriteLine( y++ ); Console.Write( "Значение у после приращения: " ); Console.WriteLine( y ); }}}

Операция присваивания Присваивание – это замена старого значения переменной на новое. Старое значение стирается бесследно. Операция может использоваться в программе как законченный оператор. переменная = выражение a = b + c; x = 1; x = x + 0.5;

Операция умножения и деления using System; namespace ConsoleApplication1 { class Class1 { static void Main() { int x = 11, y = 4; float z = 4; Console.WriteLine( z * y ); // Результат 16 Console.WriteLine( x / y ); // Результат 2 (целочисленное деление) Console.WriteLine( x / z ); // Результат 2,75 Console.WriteLine( x % y ); // Результат 3 (остаток) }}}

Операции сдвига (<< и >>) применяются к целочисленным операндам. Они сдвигают двоичное представление первого операнда влево или вправо на количество двоичных разрядов, заданное вторым операндом. Операции сдвига (<< и >>) применяются к целочисленным операндам. Они сдвигают двоичное представление первого операнда влево или вправо на количество двоичных разрядов, заданное вторым операндом. При сдвиге влево (<<) освободившиеся разряды обнуляются. При сдвиге вправо (>>) освободившиеся биты заполняются нулями, если первый операнд беззнакового типа, и знаковым разрядом в противном случае. Стандартные операции сдвига определены для типов int, uint, long и ulong.

using System; using System; namespace ConsoleApplication1 { class Class1 { static void Main() { byte a = 3, b = 9; sbyte c = 9, d = -9; Console.WriteLine( a << 1 ); // Результат 6 Console.WriteLine( a << 2 ); // Результат 12 Console.WriteLine( b >> 1 ); // Результат 4 Console.WriteLine( c >> 1 ); // Результат 4 Console.WriteLine( d >> 1 ); // Результат -5 } } }

Операции отношения и проверки на равенство Операции отношения (<, <=, >, >=, ==, !=) сравнивают первый операнд со вторым. Операнды должны быть арифметического типа. Результат операции — логического типа, равен true или false. x == y -- true, если x равно y, иначе false x != y -- true, если x не равно y, иначе false x < y -- true, если x меньше y, иначе false x > y -- true, если x больше y, иначе false x <= y -- true, если x меньше или равно y, иначе false x >= y -- true, если x больше или равно y, иначе false

Условные логические операции using System; namespace ConsoleApplication1 { class Class1 { static void Main() { Console.WriteLine( true && true ); // Результат true Console.WriteLine( true && false ); // Результат false Console.WriteLine( true || true ); // Результат true Console.WriteLine( true || false ); // Результат true } } }

Условная операция операнд_1 ? операнд_2 : операнд_3 Первый операнд — выражение, для которого существует неявное преобразование к логическому типу. Если результат вычисления первого операнда равен true, то результатом будет значение второго операнда, иначе — третьего операнда. using System; namespace ConsoleApplication1 { class Class1 { static void Main() { int a = 11, b = 4; int max = b > a ? b : a; Console.WriteLine( max ); // Результат 11 }}}

Ввод данных с консоли using System; namespace A { class Class1 { static void Main() { string s = Console.ReadLine(); // ввод строки char c = (char)Console.Read(); // ввод символа Console.ReadLine(); string buf; // буфер для ввода чисел buf = Console.ReadLine(); int i = Convert.ToInt32( buf ); // преобразование в целое buf = Console.ReadLine(); double x = Convert.ToDouble( buf ); // преобразование в вещ. buf = Console.ReadLine(); double y = double.Parse( buf ); // преобразование в вещ. } } }

Математические функции: класс Math

Блок (составной оператор) Блок — это последовательность операторов, заключенная в операторные скобки: begin end { } Блок воспринимается компилятором как один оператор и может использоваться всюду, где синтаксис требует одного оператора, а алгоритм — нескольких. Блок может содержать один оператор или быть пустым.

Оператор «выражение» Любое выражение, завершающееся точкой с запятой, рассматривается как оператор, выполнение которого заключается в вычислении выражения. i++; // выполняется операция инкремента a *= b + c; // выполняется умножение с присваиванием fun( i, k ); // выполняется вызов функции ; называют пустым оператором.

Условный оператор if

Пример

Оператор выбора switch switch ( выражение ) { case константное_выражение_1: [ список_операторов_1 ] case константное_выражение_2: [ список_операторов_2 ] .. case константное_выражение_n: [ список_операторов_n ] [ default: операторы ] }

Пример: Калькулятор на четыре действия using System; namespace ConsoleApplication1 { class Class1 { static void Main() { string buf; double a, b, res; Console.WriteLine( "Введите 1й операнд:" ); buf = Console.ReadLine(); a = double.Parse( buf); Console.WriteLine( "Введите знак операции" ); char op = (char)Console.Read(); Console.ReadLine(); Console.WriteLine( "Введите 2й операнд:" ); buf = Console.ReadLine(); b = double.Parse( buf); bool ok = true; switch (op) { case '+' : res = a + b; break; case '-' : res = a - b; break; case '*' : res = a * b; break; case '/' : res = a / b; break; default : res = double.NaN; ok = false; break; } if (ok) Console.WriteLine( "Результат: " + res ); else Console.WriteLine( "Недопустимая операция" ); }}}

Структура оператора цикла

Цикл с предусловием while ( выражение ) оператор

Цикл с постусловием do оператор while выражение;

Цикл с параметром for ( инициализация; выражение; модификации ) оператор; int s = 0; for ( int i = 1; i <= 100; i++ ) s += i;

Пример цикла с параметром using System; namespace ConsoleApplication1 { class Class1 { static void Main() { double Xn = -2, Xk = 12, dX = 2, t = 2, y; Console.WriteLine( "| x | y |"; for ( double x = Xn; x <= Xk; x += dX ) { y = t * x; Console.WriteLine( "| {0,9} | {1,9} |", x, y ); } } } }

Рекомендации по написанию циклов не забывать о том, что если в теле циклов while и for требуется выполнить более одного оператора, нужно заключать их в блок; убедиться, что всем переменным, встречающимся в правой части операторов присваивания в теле цикла, до этого присвоены значения, а также возможно ли выполнение других операторов; проверить, изменяется ли в теле цикла хотя бы одна переменная, входящая в условие продолжения цикла; предусматривать аварийный выход из итеративного цикла по достижению некоторого предельно допустимого количества итераций.

Передача управления оператор break — завершает выполнение цикла, внутри которого записан; оператор continue — выполняет переход к следующей итерации цикла; оператор return — выполняет выход из функции, внутри которой он записан; оператор throw — генерирует исключительную ситуацию; оператор goto — выполняет безусловную передачу управления.

Оператор break

Оператор goto завершает выполнение функции и передает управление в точку ее вызова: return [ выражение ];

Оператор goto: 2 варианта использования

Возможные действия при ошибке прервать выполнение программы; возвратить значение, означающее «ошибка»; вывести сообщение об ошибке и вернуть вызывающей программе некоторое приемлемое значение, которое позволит ей продолжать работу; выбросить исключение Исключения генерирует либо система выполнения, либо программист с помощью оператора throw.

Некоторые стандартные исключения

Оператор try Служит для обнаружения и обработки исключений. Оператор содержит три части: контролируемый блок — составной оператор, предваряемый ключевым словом try. В контролируемый блок включаются потенциально опасные операторы программы. Все функции, прямо или косвенно вызываемые из блока, также считаются ему принадлежащими; один или несколько обработчиков исключений — блоков catch, в которых описывается, как обрабатываются ошибки различных типов; блок завершения finally, выполняемый независимо от того, возникла ли ошибка в контролируемом блоке.

Механизм обработки исключений Обработка исключения начинается с появления ошибки. Функция или операция, в которой возникла ошибка, генерируют исключение; Выполнение текущего блока прекращается, отыскивается соответствующий обработчик исключения, и ему передается управление. В любом случае (была ошибка или нет) выполняется блок finally, если он присутствует. Если обработчик не найден, вызывается стандартный обработчик исключения.

Пример работы оператора обработки исключений

Массивы

Создание массива Массив относится к ссылочным типам данных (располагается в управляемой куче), поэтому создание массива начинается с выделения памяти под его элементы. Элементами массива могут быть величины как значимых, так и ссылочных типов (в том числе массивы), например: int[] w = new int[10]; // массив из 10 целых чисел string[] z = new string[100]; // массив из 100 строк Массив значимых типов хранит значения, массив ссылочных типов — ссылки на элементы. Всем элементам при создании массива присваиваются значения по умолчанию: нули для значимых типов и null для ссылочных.

Размещение массивов в памяти

Размерность массива Количество элементов в массиве (размерность) задается при выделении памяти и не может быть изменена впоследствии. Она может задаваться выражением: short n = ...; string[] z = new string[2*n + 1]; Размерность не является частью типа массива. Элементы массива нумеруются с нуля. Для обращения к элементу массива после имени массива указывается номер элемента в квадратных скобках, например: w[4] z[i] С элементом массива можно делать все, что допустимо для переменных того же типа. При работе с массивом автоматически выполняется контроль выхода за его границы: если значение индекса выходит за границы массива, генерируется исключение IndexOutOfRangeException.

Действия с массивами Массивы одного типа можно присваивать друг другу. При этом происходит присваивание ссылок, а не элементов: int[] a = new int[10]; int[] b = a; // b и a указывают на один и тот же массив Все массивы в C# имеют общий базовый класс Array, определенный в пространстве имен System. Некоторые элементы класса Array: Length (Свойство) - Количество элементов массива (по всем размерностям) BinarySearch (Статический метод) - Двоичный поиск в отсортированном массиве IndexOf – (Статический метод) - Поиск первого вхождения элемента в одномерный массив Sort (Статический метод) - Упорядочивание элементов одномерного массива

Одномерные массивы Варианты описания массива: тип[] имя; тип[] имя = new тип [ размерность ]; тип[] имя = { список_инициализаторов }; тип[] имя = new тип [] { список_инициализаторов }; тип[] имя = new тип [ размерность ] { список_инициализаторов }; Примеры описаний (один пример на каждый вариант описания, соответственно): int[] a; // элементов нет int[] b = new int[4]; // элементы равны 0 int[] c = { 61, 2, 5, -9 }; // new подразумевается int[] d = new int[] { 61, 2, 5, -9 }; // размерность вычисляется int[] e = new int[4] { 61, 2, 5, -9 }; // избыточное описание

Программа const int n = 6; int[] a = new int[n] { 3, 12, 5, -9, 8, -4 }; Console.WriteLine( "Исходный массив:" ); for ( int i = 0; i < n; ++i ) Console.Write( "\t" + a[i] ); Console.WriteLine(); long sum = 0; // cумма отрицательных элементов int num = 0; // количество отрицательных элементов for ( int i = 0; i < n; ++i ) if ( a[i] < 0 ) { sum += a[i]; ++num; } Console.WriteLine( "Сумма отрицательных = " + sum ); Console.WriteLine( "Кол-во отрицательных = " + num ); int max = a[0]; // максимальный элемент for ( int i = 0; i < n; ++i ) if ( a[i] > max ) max = a[i]; Console.WriteLine( "Максимальный элемент = " + max );

Оператор foreach Применяется для перебора элементов массива. Синтаксис: foreach ( тип имя in имя_массива ) тело_цикла Имя задает локальную по отношению к циклу переменную, которая будет по очереди принимать все значения из массива, например: int[] massiv = { 24, 50, 18, 3, 16, -7, 9, -1 }; foreach ( int x in massiv ) Console.WriteLine( x );

Использование методов класса Array static void Main() { int[] a = { 24, 50, 18, 3, 16, -7, 9, -1 }; Console.WriteLine( "Исходный массив:", a ); for ( int i = 0; i < a.Length; ++i ) Console.Write( "\t" + a[i] ); Console.WriteLine(); Console.WriteLine( Array.IndexOf( a, 18 ) ); Array.Sort(a); // Array.Sort(a, 1, 5); Console.WriteLine ( "Упорядоченный массив:", a ); for ( int i = 0; i < a.Length; ++i ) Console.Write( "\t" + a[i] ); Console.WriteLine(); Console.WriteLine( Array.BinarySearch( a, 18) ); Array.Reverse(a); // Array.Reverse(a, 2, 4); }

Прямоугольные массивы Прямоугольный массив имеет более одного измерения. Чаще всего в программах используются двумерные массивы. Варианты описания двумерного массива: тип[,] имя; тип[,] имя = new тип [ разм_1, разм_2 ]; тип[,] имя = { список_инициализаторов }; тип[,] имя = new тип [,] { список_инициализаторов }; тип[,] имя = new тип [ разм_1, разм_2 ] { список_инициализаторов }; Примеры описаний (один пример на каждый вариант описания): int[,] a; // элементов нет int[,] b = new int[2, 3]; // элементы равны 0 int[,] c = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}; // new подразумевается int[,] c = new int[,] {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}; // разм-сть вычисляется int[,] d = new int[2,3] {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}; // избыточное описание

К элементу двумерного массива обращаются, указывая номера строки и столбца, на пересечении которых он расположен: К элементу двумерного массива обращаются, указывая номера строки и столбца, на пересечении которых он расположен: a[1, 4] b[i, j] b[j, i] Компилятор воспринимает как номер строки первый индекс, как бы он ни был обозначен в программе.

const int m = 3, n = 4; const int m = 3, n = 4; int[,] a = new int[m, n] { { 2,-2, 8, 9 }, {-4,-5, 6,-2 }, { 7, 0, 1, 1 } }; Console.WriteLine( "Исходный массив:" ); for ( int i = 0; i < m; ++i ) { for ( int j = 0; j < n; ++j ) Console.Write( "\t" + a[i, j] ); Console.WriteLine(); }

double sum = 0; double sum = 0; int nPosEl; for ( int i = 0; i < m; ++i ) { nPosEl = 0; for ( int j = 0; j < n; ++j ) { sum += a[i, j]; if ( a[i, j] > 0 ) ++nPosEl; } Console.WriteLine( "В строке {0} {1} положит-х эл-в", i, nPosEl); } Console.WriteLine( "Среднее арифметическое всех элементов: " + sum / m / n );

Ступенчатые массивы В ступенчатых массивах количество элементов в разных строках может различаться. В памяти ступенчатый массив хранится иначе, чем прямоугольный: в виде нескольких внутренних массивов, каждый из которых имеет свой размер. Кроме того, выделяется отдельная область памяти для хранения ссылок на каждый из внутренних массивов.

Описание ступенчатого массива тип[][] имя; Под каждый из массивов, составляющих ступенчатый массив, память требуется выделять явным образом: int[][] a = new int[3][]; // память под ссылки на 3 строки a[0] = new int[5]; // память под 0-ю строку (5 эл-в) a[1] = new int[3]; // память под 1-ю строку (3 эл-та) a[2] = new int[4]; // память под 2-ю строку (4 эл-та) Или: int[][] a = { new int[5], new int[3], new int[4] }; Обращение к элементу ступенчатого массива: a[1][2] a[i][j] a[j][i]

Пример int[][] a = new int[3][]; a[0] = new int [5] { 24, 50, 18, 3, 16 }; a[1] = new int [3] { 7, 9, -1 }; a[2] = new int [4] { 6, 15, 3, 1 }; Console.WriteLine( "Исходный массив:" ); for ( int i = 0; i < a.Length; ++i ) { for ( int j=0; j < a[i].Length; ++j) Console.Write( "\t" + a[i][j] ); Console.WriteLine(); } // поиск числа 18 в нулевой строке: Console.WriteLine( Array.IndexOf( a[0], 18 ) );

Строки типа string Тип string предназначен для работы со строками символов в кодировке Unicode. Ему соответствует базовый класс System.String библиотеки .NET. Создание строки: string s; // инициализация отложена string t = "qqq"; // инициализация строковым литералом string u = new string(' ', 20); // с пом. конструктора string v = new string( a ); // создание из массива символов // создание массива символов: char[] a = { '0', '0', '0' };

Операции для строк присваивание (=); проверка на равенство (==); проверка на неравенство (!=); обращение по индексу ([]); сцепление (конкатенация) строк (+). Строки равны, если имеют одинаковое количество символов и совпадают посимвольно. Обращаться к отдельному элементу строки по индексу можно только для получения значения, но не для его изменения. Это связано с тем, что строки типа string относятся к неизменяемым типам данных. Методы, изменяющие содержимое строки, на самом деле создают новую копию строки. Неиспользуемые «старые» копии автоматически удаляются сборщиком мусора.

Некоторые элементы класса System.String

Некоторые элементы класса System.String

Пример string s = "прекрасная королева Изольда"; Console.WriteLine( s ); string sub = s.Substring( 3 ).Remove( 12, 2 ); // 1 Console.WriteLine( sub ); string[] mas = s.Split(' '); // 2 string joined = string.Join( "! ", mas ); Console.WriteLine( joined );

Строки типа StringBuilder Класс StringBuilder определен в пространстве имен System.Text. Позволяет изменять значение своих экземпляров. При создании экземпляра обязательно использовать операцию new и конструктор, например: StringBuilder a = new StringBuilder(); // 1 StringBuilder b = new StringBuilder( "qwerty" ); // 2 StringBuilder c = new StringBuilder( 100 ); // 3 StringBuilder d = new StringBuilder( "qwerty", 100 ); // 4 StringBuilder e = new StringBuilder( "qwerty", 1, 3, 100 );// 5

Основные элементы класса System.Text.StringBuilder

Пример

Символьный тип данных - char

Основные методы

Пример