Unity C# 爆破计划（一）：预备 & 基本操作

---

〇、学习清单与科普

作者学习 C# 这门语言的目的性非常强：掌握足够应对游戏开发编程的内容，涉及 .NET 框架本身的知识对我们并不重要。

骂人：
说个事，有个网站 www.２３３ｔｗ.com 不要脸转我文章还不标出处，这种没有丝毫版权意识的人还想做游戏，大家品一品嗷。不屑于为此生气，因为他不配，就祝宁的游戏上架第一天被破解好了~

学习清单

最近看到了 Unity 大学的广告，这是个官方推出的培训实体课，看了一下他们的学习内容，又看了看价格，算了算了，感觉一半是智商税。

下面是 Unity 大学广告给出的 C# 部分授课清单：

1. 基础阶段：
   • 对象与基本操作
   • 变量与常量
   • 类型与运算符
   • 条件语句
   • 循环
   • 数组
   • 方法和函数
   • 枚举和结构体
   • 类
   • 属性
   • 命名空间
   • 继承
   • 静态类型
   • 基本算法
2. 强化阶段：
   • 多态（抽象类）
   • 多态（接口）
   • 泛型
   • 集合
   • 列表
   • 字典
   • 栈和队列
   • 异常处理
   • LINQ
   • 单例模式
   • 对象池
   • 文件读取类
   • 委托与事件

看了这~~么长的清单我也是醉醉的，有一种强行凑数的感觉；不过既然他们按这个教，我们就假设学了这些就够用好了，本次爆破计划也（大体上）按照这个来写。

啥是 C#

C#（读作“c sharp”）是微软主导研发的通用编程语言，之所以名字里带 C 是因为它语法风格跟 C++ 很像，名字里带“#”这个诡异的符号，则是因为它的设计者觉得这是比 C++ 更 ++ 的语言，然而实际上也就那样吧，不黑也吹不起来。

作者是 C++ 背景，也假设你有一点点 C++ 知识，因此有些过于常识性的说明会略过。

C# 声称其具有的特点：

• 完全面向对象：C# 诞生在一个激进倡导面向对象的年代，“完全”的意思是不让你定义任何全局函数和数据，万物都是类，虽然时间已经证明了这样并没有什么本质上的优越性；
• 简单：你不需要在密集编程时迟疑 1 秒钟来品味 C++ 那份令人又恨又爱的微妙、含蓄、隐晦与禅意；
• 整洁：任何做不到这一点的程序员都应该锥刺股；
• 表达力强：不知所云；
• 内存安全：这个词几乎等价于“运行时垃圾回收（GC）”，Rust 除外，为你带来一份昂贵的安全感；
• 设计先进：这个词几乎等价于“类具有属性的概念、支持反射”，为你提供些许便利；
• 语法严谨：形式好看，代码护眼，至少相比于 C/C++/Java；
• “不安全模式”允许指针、具有与 C++ 的互操作性：“虽然我不咋地，但我朋友牛掰”。

C# 未声称但确实具有的优点：

• 背靠大厂：虽然垃圾 Windows 狗都不用，但毕竟用户群体庞大；
• 运行时 .NET 类库极为完善：毕竟是商业产品；
• 不幸被一个用户量庞大的游戏引擎选为了开发语言，因此刚需进一步扩大。

C# 未声称但确实具有的缺点：

• 基本绑定 Windows 生态：作为一个设计初衷是跨平台的语言实则并不跨平台，Unity 是个例外，后面会写 Unity 中 C# 的运行时机制；
• 执行效率低：所有带 GC 语言的通病，因此不适合做高性能算法；
• 微软与生俱来的那份睾贵的繁复、冗余与形式主义。

以上均为杂谈，除 C# 的读法外，没有任何值得记忆的知识点。

以下补充俩知识点：

• C# 是 二次编译型语言，与 Java 类似，源码首先经编译器 编译为中间语（Intermediate Language，IL），运行时再由 C# 运行时（由 .NET 或其替代品提供）解释为机器码；
• 源文件扩展名 .cs，没有头文件的概念。

.NET 的来龙去脉

.NET 是微软主导研发的编程框架，它允许我们用 C#（首选语言）、Visual Basic Roslyn、C++ 等各种语言编程。之所以能够做到“语言不敏感”，是因为使用了虚拟机技术，将所有语言都编译成 IL 中间语，说白了就是一个操着各种方言的 JDE，概念上是非常伟大的。

它包括这些部分：

1. 通用语言运行时（Common Language Runtime，CLR）：实际上是一个虚拟机，它负责 IL 的运行时解释，是实现“一次编译，到处运行”的底层基础，相当于 Java 中的 JRE；
2. 通用类型系统（Common Type System，CTS）：在 CLR/IL 中使用的数据类型，它的存在统一了所有语言中的数据类型；
3. .NET 类库等：不需要关心的东西，就不去操心。

此外，.NET 框架的所有实现都内置各种语言（至少是 C#）到 IL 的编译器。

在 .NET 的概念与规范下，产生了 Microsoft .NET Framework（最古老最成熟的闭源 Windows 独占开发框架，雨女无瓜）、.NET Core（微软主导开源运营的新型框架，并且由微软积极推动跨平台）和 Mono（开源第三方框架，理念上推动跨平台，后由微软运营，但保持开源，诞生比 .NET Core 早很多）三大生态系统，它们都是 .NET 的具体实现。

目前 Unity 采用的就是 Mono 框架，通过其产生 IL，再经由 Unity 自研技术 IL2CPP 将 IL 转译为 C++ 代码，最后再在各个平台上用原生 C++ 编译器产生该平台下的原生客户端程序，从而（极为曲折地）实现了跨平台与执行效率的兼得。

每天一个小问题：

1. 既然最后还是用 C++ 实现跨平台的，为什么不直接用原生 C++ 作为 Unity 的开发语言？—— 你问官方啊，我也想知道；
2. 以后 Unity 会转用 .NET Core 吗？—— 关心这个没有任何实际意义；
3. 那 Unity 能用 VB 开发吗？—— 理论上可以用易语言开发，实际上你还是得学 C#。

---

一、基本操作

Covers：对象与基本操作

环境与 IDE

学习 C# 不一定非得安装巨大的 Visual Studio，可以只 安装 .NET Core 并配合 IDE，如 VS Code 或作者比较喜欢的 JetBrains Rider。

• .NET Core 是傻瓜式安装的，完毕后打开一个 cmd 运行命令 dotnet --info 确认安装成功，再安装喜欢的 IDE，环境就搭建完毕了；

• 如果安装 Visual Studio，需要确保“.NET 桌面开发”这个工作负载安装完整，可选项目建议选中“.NET 分析工具”和“实时调试器”。

新建工程

通过 IDE 新建一个控制台项目；如果你用 .NET Core，那么也可以用命令行完成：

1. cd 到将要存放工程目录的父目录；
2. dotnet new console -o 工程名，等待完成（初次运行这个命令可能会卡住一会儿，耐心），就会在当先目录下创建与工程名同名的子目录，这就是我们的工程目录；
3. 工程目录下的 工程名.csproj 就是工程的管理文件，用 IDE 打开即可打开整个工程。

1. 如果用 IDE 创建工程，可能会产生一个 .sln 文件，这是解决方案的管理文件，在 Unity 开发中也会遇到。现阶段没什么用（因为解决方案里也只有一个工程而已），与 .csproj 文件起到同样的功能；
2. dotnet 命令只有 .NET Core 才有，如果用 Visual Studio，它安装的是 .NET Framework，就老老实实用 IDE 来完成各种操作吧。

Hello World

在工程目录中找到 Program.cs 这个源码文件，它就包含了程序的入口方法。打开该文件，删掉所有内容，手敲下面的代码（没错，其实跟原有内容差不多，但手敲一遍也许能加深记忆）：

// File: Program.cs
using System;

namespace 工程名
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // Console print:
            Console.WriteLine("Hello World!");
            Console.Write("What's your name? ");
            
            // Console read input:
            string name = Console.ReadLine();
            
            // Console print with string combination:
            Console.WriteLine("Hello, " + name + "!");

            // Wait for a key press, then exit:
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

接着构建工程，用命令行的方法是：

1. 进入工程目录；
2. 执行 dotnet build 等待完成。

在命令行输出内容中有产生的可执行文件位置，给出的是一个 dll 文件，而同名的 exe 文件就在同一位置：

...
  HelloWorld -> (工程目录)\bin\Debug\net5.0\HelloWorld.dll

已成功生成。
    0 个警告
    0 个错误

运行观察效果，可以直接打开产生的 exe，也可以命令行执行：dotnet run。

知识点：

• 用双斜杠 // 引导行注释，/**/ 包围注释；
• 用 using 引入依赖，我们这里依赖了 System 这个命名空间，有了它才能操作控制台；
• 用 namespace 定义命名空间，最好与项目名一样，我们自己的代码全都包括在这个命名空间中；
• 用 class 定义类，C# 硬性要求用类包括程序的入口函数；
• 程序的入口点必须是 static void 函数，函数名为 Main，区分大小写，括号中的形参 string[] args 用于接收运行参数，现在还用不到，因此也可以留空；
• 控制台交互需要借助 System 命名空间中的 Console 类完成；
• C# 里不区分方法和函数，函数就是方法，方法就是（某个类具有的）某种功能，用点号 . 调用对象的方法或类的静态方法；
• 字符串可以直接用加号运算符 + 拼接。

方法：

• Console.WriteLine：控制台打印并换行；
• Console.Write：控制台打印但不换行；
• Console.ReadLine：从控制台读取一行用户输入，当用户回车时返回读取到的字符串；
• Console.ReadKey：从控制台等待用户按下某个键，返回用户按下的键，在这里用于卡住控制台，避免直接运行 exe 文件时程序一闪而过。

进一步深挖一点，看不懂可以忽略：

• Console 是个类，但这里没有它的实例，原来它是一个 静态类，静态类不能实例化，其所有方法都是静态的；
• 那么我们的类 Program 其实也可以定义成静态类，在 class 关键字前用 static 修饰即可，编译运行效果一样。

---

T.B.C.