【C# Programming】编程入门：数组、操作符、控制流
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一、数组
1、数组的声明
1.1 一维数组声明：
1.2 多维数组声明：
2、数组的实例化和赋值
2.1 数组在声明时通过在花括号中使用以逗号分隔的数据项对数组赋值， 例如：
2.2 如果在声明后赋值，则需要使用new
2.3 C# 也支持将new 作为声明语句的一部分， 例如：
2.4 在new 关键字作为数组赋值的一部分，可以同时在括号内指定数组的大小
2.5 在为数组分配空间时可以不指定初始值。 例如：
2.6 分配数组但不指定初始值仍会初始化每个元素，每个元素都将初始化成默认值
2.8 类似一维数组，多维数组也能声明的时候初始化 或者仅分配空间， 例如：
2.9 多维数组每一维的大小必须一致，例如下列声明是错误的
2.10 在多维数组中，元素是用每个维上的一个索引来标识的， 例如：
3、交错数组
3.1 交错数组是指数组的数组，它不要求数组的每一维大小一致，但需要为内部的每个数组都创建数组实例。例如：
3.2 交错数组中元素是用每个维上的一个索引来标识的， 例如：
4、获取数组长度和维度
4.1 数组的长度是固定的，不能随便更改，除非重新创建数组。此外，数组越界会抛出异常
4.2 数组的 Length 属性返回数组的长度
4.3 要获得数组特定维的长度需要使用GetLength() 方法,调用时要指定返回哪一维的长度，还可以使用Rank 成员获取整个数组的维度， 例如：
5、数组方法
数组提供了更多的方法来操纵数组中的元素，例如 Sort, BinarySearch 等：
二、操作符
1、操作符
1.1 操作符通常操作符分为3大类：一元操作符、二元操作符、三元操作符
1.2 一元操作符正负(+/-)。 例：decimal debt = -18125876697430.99M
1.3 二元算术操作符
1.4 加法操作符用于字符串
1.5 加法操作符可用来拼接两个或更多字符
1.6 在算术运算中可以直接操作字符， 例如：
2、浮点数
2.1 比较两个浮点数是否相等时，浮点类型的不准确性可能造成严重的后果
2.2 避免将二进制浮点数用于相等性条件式。要么判断两个值之差是否在容差范围内，要么使用 decimal 类型
2.3 C#中，浮点数0除以0将会得到 “NaN”; 当浮点向上溢出时，将会得到Infinity,向下溢出将会得到 –Infinity
3、复合赋值操作符
3.1 C#中同样支持下列复合赋值操作符：
3.2 前缀操作符和后缀操作符例子：
3.3 常量表达式和常量符号
3.4 常量表达式是指C# 编译时能求值的表达式
3.5 值为常量表达式的符号称为常量符号。常量符号的值在生命周期内不能被改变。C#中使用 const 声明常量符号
三、控制流
1、if 语句
1.1 语法形式
1.2 if 语句中的条件称为布尔表达式，不同于C++， C# 要求条件必须是布尔类型
1.3 嵌套if 语句
2、switch 语句
2.1 语法形式
3、关系操作符
3.1 关系和相等型操作符编辑
3.2 使用相等操作符例子
4、逻辑布尔操作符
4.1 OR 操作符 (||)
4.2 AND (&&)操作符
4.3 XOR (^) 操作符
4.4 逻辑反(!)操作符
5、条件及空结合操作符
5.1 条件运算符语法：
5.2 C# 要求条件运算符的 consequence 和alternative 类型一致，而且在判定类型时不会检查表达式上下文。
5.3 空结合运算符 (??) (C# 6.0) expr1 ?? expr2
5.4 表示如果expr1 不为null,返回expr1的值，否则返回expr2的值。
5.5 空结合运算符 (??) 能组成调用链，
6、null 条件操作符
6.1 在调用值为null的方法时，程序将抛出System.NullReferenceException 异常
6.2 null 条件运算符(C# 6.0) 在调用方法或属性之前检查操作数是否为null,如果为null 则忽略调用直接返回null
6.3 当调用成员返回是一个值类型时，null 条件运算符总是返回该类型可为空版本，
6.4 null条件操作符可以组成调用链。
6.5 null 条件运算符 也可以和索引操作符结合使用
7、位操作符
7.1 移位操作符
7.2 按位操作符
8、循环
8.1 while 语法
8.2 do/while 语法
8.3 for 循环
8.4 所有循环的条件必须是布尔表达式
8.5 foreach 循环
8.5.1 foreach 遍历数据项集合，设置循环变量来依次表示每一项，语法形式如下：
8.5.2 例子：
9、C#预处理指令
10、错误和警告
10.1 C# 允许在代码中插入 #error 和 #warning 指令分别来生成错误和警告信息， 例如：
10.2 C#编译器提供了预处理指令#pragma 来关闭或还原警告
11、#region
11.1 C# 允许使用#region指令展开或折叠代码区域 ，当这组代码被折叠起来的时候，我们可以看到#region后面的说明文字。
11.2 #region和#endregion 必须成对使用，两个指令都可以选择在指令后面跟随一个描述性字符
11.3 #region 块不能与 #if块重叠。但是，可以将 #region 块嵌套在 #if 块内，或将 #if 块嵌套在 #region 块内。
一、数组
1、数组的声明
1.1 一维数组声明：
T[] 表示T类型元素的数组，元素的索引值范围从0 到 size -1,可以使用下标运算符[]访问数组中元素， 例如：string[] languages
1.2 多维数组声明：
T[, …, ] 表示T类型元素的多维数组，数组的维数等于逗号数加1， 例如：int[, ] cells
2、数组的实例化和赋值
2.1 数组在声明时通过在花括号中使用以逗号分隔的数据项对数组赋值， 例如：
string[] languages={ "C#", "COBOL", "JAVA", "C++"};2.2 如果在声明后赋值，则需要使用new
string[] languages;
languages = new string[]{ "C#", "COBOL", "JAVA", "C++"};2.3 C# 也支持将new 作为声明语句的一部分， 例如：
string[] languages= new string[]{ "C#", "COBOL", "JAVA", "C++"};2.4 在new 关键字作为数组赋值的一部分，可以同时在括号内指定数组的大小
string[] languages= new string[4]{ "C#", "COBOL", "JAVA", "C++"}; 2.5 在为数组分配空间时可以不指定初始值。 例如：
string[] languages = new string[9];2.6 分配数组但不指定初始值仍会初始化每个元素，每个元素都将初始化成默认值
- 引用类型初始化为null
- 数值类型初始化为0
- bool 初始化为 false
- char 初始化为 \0
- 非基础值类型以递归方式初始化，每个字段被初始化为默认值
2.8 类似一维数组，多维数组也能声明的时候初始化 或者仅分配空间， 例如：
int[,] cells = { {1, 0, 2}, {1, 2, 0}, {1, 2, 1} };
Int[,] arr = int[3,3];2.9 多维数组每一维的大小必须一致，例如下列声明是错误的
int[,] cells = { {1, 0, 2, 0},
{1, 2, 0},
{1, 2},
{1}};
2.10 在多维数组中，元素是用每个维上的一个索引来标识的， 例如：
int[,] cells = { {1, 0, 2}, {1, 2, 0}, {1, 2, 1} };
cells[1, 0] = 1; 3、交错数组
3.1 交错数组是指数组的数组，它不要求数组的每一维大小一致，但需要为内部的每个数组都创建数组实例。例如：
int[][] cells = {new int[] {1, 0, 2, 0},
new int[] {1, 2, 0},
new int[] {1, 2},
new int[] {1}};
3.2 交错数组中元素是用每个维上的一个索引来标识的， 例如：
int[][] cells = { new int[] {1, 0, 2},
new int[] {1, 2, 0},
new int[] {1, 2, 1}};
cells[1][0] = 1; // ...
4、获取数组长度和维度
4.1 数组的长度是固定的，不能随便更改，除非重新创建数组。此外，数组越界会抛出异常
4.2 数组的 Length 属性返回数组的长度
- 对于一维和多维数组，它返回数组中元素的总数
- 对于交错数组，它返回最外层数组的元素数
4.3 要获得数组特定维的长度需要使用GetLength() 方法,调用时要指定返回哪一维的长度，还可以使用Rank 成员获取整个数组的维度， 例如：
bool[, ,] cells;
cells = new bool[2, 3, 3];
System.Console.WriteLine(cells.GetLength(0)); // Displays 2
System.Console.WriteLine(cells.Rank); // Displays 35、数组方法
数组提供了更多的方法来操纵数组中的元素，例如 Sort, BinarySearch 等：
public static void Main()
{
string[] languages = new string[] { "C#", "COBOL", "Java", "C++", "Visual Basic", "Pascal", "Fortran", "Lisp", "J#" };
System.Array.Sort(languages);
string searchString = "COBOL";
int index = System.Array.BinarySearch(languages, searchString);
System.Console.WriteLine("The wave of the future, " + $"{ searchString}, is at index {index }.");
System.Console.WriteLine();
System.Console.WriteLine($"{"First Element",-20 }\t{"Last Element", -20 }");
System.Console.WriteLine($"{"-------------",-20 }\t{"------------",-20 } ");
System.Console.WriteLine($"{ languages[0],-20 }\t{ languages[languages.Length - 1],-20 } ");
System.Array.Reverse(languages);
System.Console.WriteLine($"{ languages[0],-20 }\t{ languages[languages.Length - 1],-20 }");
// Note this does not remove all items from the array. Rather it sets each item to the type’s default value.
System.Array.Clear(languages, 0, languages.Length);
System.Console.WriteLine($"{ languages[0],-20 }\t{ languages[languages.Length - 1],-20 }");
System.Console.WriteLine($"After clearing, the array size is: { languages.Length }");
}
二、操作符
1、操作符
1.1 操作符通常操作符分为3大类：一元操作符、二元操作符、三元操作符
1.2 一元操作符正负(+/-)。 例：decimal debt = -18125876697430.99M
1.3 二元算术操作符
- *、 ／ 和 % 具有最高优先级
- + 和 – 具有较低优先级
- = 优先级最低
1.4 加法操作符用于字符串
1.5 加法操作符可用来拼接两个或更多字符
public static void Main()
{
short windSpeed = 42;
Console.WriteLine("The original Tacoma Bridge in Washington\nwas " + "brought down by a " + windSpeed + " mile/hour wind.");
}
1.6 在算术运算中可以直接操作字符， 例如：
public static void Main()
{
int n = '3' + '4';
char c = (char)n;
System.Console.WriteLine(c); // Writes out g.
int a = '3';
System.Console.WriteLine($"0x{a:x}");
}
2、浮点数
2.1 比较两个浮点数是否相等时，浮点类型的不准确性可能造成严重的后果
public static void Main()
{
decimal decimalNumber = 4.2M;
double doubleNumber1 = 0.1F * 42F;
double doubleNumber2 = 0.1D * 42D;
float floatNumber = 0.1F * 42F;
Console.WriteLine($"{decimalNumber} != {(decimal)doubleNumber1}");
Console.WriteLine($"{(double)decimalNumber} != {doubleNumber1}");
Console.WriteLine($"(float){(float)decimalNumber}M != {floatNumber}F");
Console.WriteLine($"{doubleNumber1} != {(double)floatNumber}");
Console.WriteLine($"{doubleNumber1} != {doubleNumber2}");
Console.WriteLine($"{floatNumber}F != {doubleNumber2}D");
Console.WriteLine($"{(double)4.2F} != {4.2D}");
Console.WriteLine($“{4.2F}F != {4.2D}D");
}
2.2 避免将二进制浮点数用于相等性条件式。要么判断两个值之差是否在容差范围内，要么使用 decimal 类型
2.3 C#中，浮点数0除以0将会得到 “NaN”; 当浮点向上溢出时，将会得到Infinity,向下溢出将会得到 –Infinity
public static void Main()
{
System.Console.WriteLine(0 / 0); // Displays: -Infinity
System.Console.WriteLine(-1f / 0); // Displays: Infinity
System.Console.WriteLine(3.402823E+38f * 2f);
}3、复合赋值操作符
3.1 C#中同样支持下列复合赋值操作符：
*=expr /=expr %=expr +=expr -=expr ++expr expr ++ --expr expr--
3.2 前缀操作符和后缀操作符例子：
public static void Main()
{
int x = 123;
// Displays 123, 124, 125.
Console.WriteLine($"{x++}, {x++}, {x}"); // x now contains the value 125.
// Displays 126, 127, 127.
Console.WriteLine($"{++x}, {++x}, {x}"); // x now contains the value 127.
}
3.3 常量表达式和常量符号
3.4 常量表达式是指C# 编译时能求值的表达式
3.5 值为常量表达式的符号称为常量符号。常量符号的值在生命周期内不能被改变。C#中使用 const 声明常量符号
public static void Main()
{
const int secondsPerDay = 60 * 60 * 24;
const int secondsPerWeek = secondsPerDay * 7;
// ...
}
三、控制流
1、if 语句
1.1 语法形式
if(contidition)
consequence-statement
else
alternative-statement
1.2 if 语句中的条件称为布尔表达式，不同于C++， C# 要求条件必须是布尔类型
1.3 嵌套if 语句
public static void Main()
{
if(input < 0)
System.Console.WriteLine("Exiting...");
else if(input < 9)
System.Console.WriteLine($"Tic-tac-toe has more than {input}" + " maximum turns.");
else if (input > 9)
System.Console.WriteLine($"Tic-tac-toe has less than {input}" + " maximum turns.");
else
System.Console.WriteLine("Correct, tic-tac-toe has a maximum " + " of 9 turns.");
}
public static int input { get; set; }
2、switch 语句
2.1 语法形式
switch (expr )
{
case constant:
statements
default:
statements
}expr的类型决定了switch 的“主导类型”(governing type).允许的主导类型包括：
- bool, sbyte, byte, short, ushort, int, uint, long, ulong, char, enum 类型 以及上述类型的可空
- 类型和string
constant： 与主导类型兼容的常量表达
3、关系操作符
3.1 关系和相等型操作符
3.2 使用相等操作符例子
public static void Main()
{
if(input == "" || input == "quit")
{
Console.WriteLine($"Player {currentPlayer} quit!!");
}
}
public static string input { get; set; }
4、逻辑布尔操作符
4.1 OR 操作符 (||)
- || 对两个表达式求值， 如果其中任一个为true, 就返回true
- || 操作符是从左往右求值的，如果左边为true，则右表达式被忽略
4.2 AND (&&)操作符
- && 在两个表达式都为true的情况下才返回true
- &&操作符也是从左往右求值的，如果左边为false，则右表达式被忽略
4.3 XOR (^) 操作符
- ^操作符在两个表达式值互异的情况下才返回true.
- ^操作符总是对两个表达式求值
4.4 逻辑反(!)操作符
- 用于反转一个布尔类型数值，例如：bool valid = false；bool result = !valid；
5、条件及空结合操作符
5.1 条件运算符语法：
- condition ? consequence : alternative;
5.2 C# 要求条件运算符的 consequence 和alternative 类型一致，而且在判定类型时不会检查表达式上下文。
- 例如：f? “abc” : 123 ； // illegal expr
5.3 空结合运算符 (??) (C# 6.0) expr1 ?? expr2
5.4 表示如果expr1 不为null,返回expr1的值，否则返回expr2的值。
- 例如：string file_name = file_name?? “default.txt”;
5.5 空结合运算符 (??) 能组成调用链，
- 例如：x ?? y ?? z;
6、null 条件操作符
6.1 在调用值为null的方法时，程序将抛出System.NullReferenceException 异常
6.2 null 条件运算符(C# 6.0) 在调用方法或属性之前检查操作数是否为null,如果为null 则忽略调用直接返回null
static void Main(string[] args)
{
if (args?.Length == null)
System.Console.WriteLine("ERROR: File missing. "+ "Use:\n\tfind.exe file:");
else
{
if (args[0]?.ToLower().StartsWith("file:")??false)
{
string fileName = args[0]?.Remove(0, 5);
// ...
}
}
}
6.3 当调用成员返回是一个值类型时，null 条件运算符总是返回该类型可为空版本，
- 例如：args?.Length 返回 int ?
6.4 null条件操作符可以组成调用链。
例如：args[0]?.ToLower().StartsWith("file:")
6.5 null 条件运算符 也可以和索引操作符结合使用
public static void Main(string[] args)
{
// CAUTION: args?.Length not verified.
string directoryPath = args?[0];
string searchPattern = args?[1];
// ...
}
7、位操作符
7.1 移位操作符
- 和C++ 一样，C#支持 << >> <<= >>= 操作符，例如： int x= -7 >>2;
7.2 按位操作符
- C#支持 ~,& ，| ， ^, 及 &= ，|= ， ^= 操作符
public static void Main()
{
const int size = 64;
ulong value;
char bit;
System.Console.Write("Enter an integer: ");
value = (ulong)long.Parse(System.Console.ReadLine());// Use long.Parse() to support negative numbers
ulong mask = 1UL << size - 1;// Set initial mask to 100....
for(int count = 0; count < size; count++)
{
bit = ((mask & value) != 0) ? '1' : '0';
System.Console.Write(bit);
mask >>= 1;// Shift mask one location over to the right
}
System.Console.WriteLine();
}
8、循环
8.1 while 语法
while (condition)
{
statement;
}8.2 do/while 语法
do
{
statement
}while(condition);8.3 for 循环
for (initial; condition; loop)
{
statement;
} 8.4 所有循环的条件必须是布尔表达式
8.5 foreach 循环
8.5.1 foreach 遍历数据项集合，设置循环变量来依次表示每一项，语法形式如下：
foreach(type variable in collection)
{
statement;
}- type：collection每一项的variable 的数据类型，可将类型设置为var
- variable：只读变量，foreach循环自动将collection中下一项赋给它
- collection：多个数据项的表达式，如 数组等
- Statement : 循环体语句集合
8.5.2 例子：
public static void Main() // Declares the entry point of the program.
{
char[] cells = {'1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9'};
// Write out the initial available moves
foreach(char cell in cells)
{
if(cell != 'O' && cell != 'X’)
System.Console.Write($"{ cell } ");
}
}
9、C#预处理指令
10、错误和警告
10.1 C# 允许在代码中插入 #error 和 #warning 指令分别来生成错误和警告信息， 例如：
public static void Main()
{
#warning "Same move allowed multiple times."
}
10.2 C#编译器提供了预处理指令#pragma 来关闭或还原警告
- #pragma warning disable 1030 禁用 #warning指令
- #pragma warning restore 1030 还原 #warning指令
11、#region
- C# 允许使用#region指令展开或折叠代码区域 ，当这组代码被折叠起来的时候，我们可以看到#region后面的说明文字。
- #region和#endregion 必须成对使用，两个指令都可以选择在指令后面跟随一个描述性字符
- #region 块不能与 #if块重叠。但是，可以将 #region 块嵌套在 #if 块内，或将 #if 块嵌套在 #region 块内。