C#初步学习

Foreword

During last term’s study, I found that all of my studies were focused on theories and abstract concepts. What I lacked was practical experience, such as working on a concrete project. Thus, I wanna make a new game. I’m an avid rhythm game player. tbh, It’s really cool to make a rhythm game by myself. After looking up references and websites, I decided to create a traditional 4K rhythm game based on Unity , a game engine including abundant functions and frameworks. Therefore, it’s essential for me to study C# as an important programming language.

简介

C# 是一种由 C 和 C++ 衍生出来的面向对象的编程语言，它不仅去掉了 C++ 中的一些复杂特性，还提供了可视化工具，能够高效地编写程序。
C# 是由 C 和 C++ 衍生出来的一种安全的、稳定的、简单的、优雅的面向对象编程语言。它在继承C和C++强大功能的同时去掉了一些它们的复杂特性 (例如没有宏以及不允许多重继承) 。
C# 使得 C++ 程序员可以高效的开发程序，且因可调用由 C/C++ 编写的本机原生函数，而绝不损失C/C++ 原有的强大的功能。因为这种继承关系，C# 与 C/C++ 具有极大的相似性，熟悉类似语言的开发者可以很快的转向 C# 。

一个简单的 Hello World!

一个 C# 程序主要包含以下部分：

命名空间的声明
一个 class
class 方法
class 属性
一个 Main 方法
语句&表达式
注释

C# 文件的后缀为 .cs

我们在 Visual Studio 中创建一个 test.cs 文件，包含了可以打印出 Hello World 的简单代码：

using System;
namespace HelloWorldApplication
{
    class HelloWorld
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            /* 我的第一个C#程序 */
            Console.WriteLine("Hello World");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

数据类型

在 C# 中，变量分为以下几种类型：

值类型
引用类型
指针类型

值类型

值类型变量可以直接分配给一个值，它们是从类 System.ValueType 中派生的。

如下：

bool
byte: 8位无符号整数类型
char
decimal
double
float
int
long
sbyte：8位有符号整数类型
short
uint
ulong
ushort

引用类型

引用类型不包含存储在变量中的实际数据，但它们包含对变量的引用。
换句话说，它们指的是一个内存位置。使用多个变量时，引用类型可以指向一个内存位置。如果内存位置的数据是由一个变量改变的，其他变量会自动反映这种值的变化。内置的引用类型有：object、dynamic 和 string。

对象类型

对象类型是 C# 通用类型系统中所有数据类型的终极基类。Object 是 System.Object 类的别名。所以对象类型可以被分配任何其他类型的值。但是在分配值之前，需要先进行类型转换。当一个值类型转换为对象类型时，则被称为装箱；另一方面，当一个对象类型转换为值类型时，则被称为拆箱。

1 2	object obj; obj = 100; //这是装箱

动态类型

可以存储任何类型的值在动态数据类型变量中。这些变量的类型检查是在运行时发生的。

声明动态类型的语法：

1
2
3

dynamic <variable_name> = value;
// 例如：
dynamic d = 20;

字符串类型

字符串类型允许给变量分配人格字符串值。字符串类型是 System.String 类的别名。他是从对象类型派生的。字符串类型的值可以通过两种形式进行分配：引号和 @ 引号

例如：

1	String str = "WoShiNaiLong";

C# string字符串的前面可以加 @ 将转义字符当做普通字符对待，比如：

1
2
3

string str = @"C:\Windows";
//等价于：
string str = "C:\\Windows";

@ 字符串中可以任意换行，换行符及缩进空格都计算在字符串长度之内。

string str = @"<script type=""text/javascript"">
	<!--
	-->
</script>";

用户自定义引用类型有：class、interface 或 delegate。我们将在以后讨论这些类型。

指针类型

指针类型变量存储另一个类型的内存地址，C# 中的指针与 C 或 C++ 中的指针有相同的功能，声明指针类型的语法：

1	type* identifier;

例如：

1 2	char* cptr; int* iptr;

C#类型转换

类型转换从根本上说是类型铸造，或者说是把数据从一种类型转换为另一种类型。在 C# 中，类型铸造有两种形式：

隐式类型转换：这些转换是 C# 默认的以安全方式进行的转换, 不会导致数据丢失。例如，从小的整数类型转换为大的整数类型，从派生类转换为基类。
显式类型转换：显式类型转换，即强制类型转换。显式转换需要强制转换运算符，而且强制转换会造成数据丢失。

显式的类型转换示例：

namespace TypeConversionApplication
{
    class ExplicitConversion
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            double d = 5673.74;
            int i;
            
            // 强制转换 double 为 int
            i = (int)d;
            Console.WriteLine(i);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

//输出
5673

C#类型转换方法

C# 提供了下列内置的类型转换方法：

ToBoolean：转换为 bool 型
ToByte
Tochar
ToDateTime：转换为 日期-时间 结构
ToDecimal
ToDouble
Toint16
Toint32
Toint64
ToSbyte
ToSingle：把类型转换为小浮点数类型
ToString
ToType
ToUInt16
ToUInt32
ToUInt64

一个示例：

1	Console.WriteLine(i.ToString());

常量

静态常量const

静态常量(编译时常量)在编译时就确定了值，必须在声明时就进行初始化且之后不能进行更改，可在类和方法中定义。使用 const 关键字，定义一个常量的语法如下：

1
2
3

const <data_type> <constant_name> = value;
//例子
const double a = 3.14;

动态常量readonly

在运行时确定值，只能在声明时或构造函数中初始化，只能在类中定义。定义方法如下：

class Program
{
    readonly int a = 1;
    readonly int b;
    Program() // 构造函数
    {
        b = 2;
    }
    static void Main()
    {
    }
}

静态常量与动态常量的使用场景

在下面两种情况下，可以使用 const 常量：

取值永久不变。比如圆周率、一天包含的小时数、地球的半径等。
对程序性能要求非常苛刻。

除此之外的其他情况都应该优先采用 readonly 常量。

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