1.3-第一个C#程序

第一个C#程序

在本节中，我们将创建并运行我们的第一个C#程序。我们将从最简单的"Hello World"开始，然后逐步添加更多功能，以展示C#的基本特性。

创建Hello World程序

使用Visual Studio创建

1. 创建新项目：

   • 打开Visual Studio
   • 点击"创建新项目"
   • 在项目类型中选择"控制台应用"（Console App）
   • 点击"下一步"

2. 配置项目：

   • 输入项目名称（如"HelloWorld"）
   • 选择项目位置
   • 选择解决方案名称（默认与项目名称相同）
   • 点击"创建"

3. 编写代码：

   // Program.cs
   // 魔法开始的地方！Main方法是程序入口
   public static void Main(string[] args)
   {
       // Console是系统自带的控制台工具箱
       Console.WriteLine("Hello, World!");
       
       // 等待用户输入名字
       Console.Write("请输入您的名字：");
       // ?表示name可以是null，避免黄牌警告
       string? name = Console.ReadLine();
       
       // $符号开启字符串插值模式，比拼接更优雅
       Console.WriteLine($"你好，{name}！欢迎来到C#世界！");
       
       // 等待用户按键，防止程序立即退出
       Console.WriteLine("\n按任意键退出...");
       Console.ReadKey();
   }
   

4. 运行程序：

   • 按F5键运行程序（调试模式）
   • 或按Ctrl+F5运行程序（不调试）

使用VS Code创建

1. 创建项目文件夹：

   mkdir HelloWorld
   cd HelloWorld
   

2. 创建新项目：

   dotnet new console
   

3. 打开VS Code：

   code .
   

4. 编写代码：

   // Program.cs
   // 魔法开始的地方！Main方法是程序入口
   public static void Main(string[] args)
   {
       // Console是系统自带的控制台工具箱
       Console.WriteLine("Hello, World!");
       
       // 等待用户输入名字
       Console.Write("请输入您的名字：");
       // ?表示name可以是null，避免黄牌警告
       string? name = Console.ReadLine();
       
       // $符号开启字符串插值模式，比拼接更优雅
       Console.WriteLine($"你好，{name}！欢迎来到C#世界！");
       
       // 等待用户按键，防止程序立即退出
       Console.WriteLine("\n按任意键退出...");
       Console.ReadKey();
   }
   

5. 运行程序：

   dotnet run
   

动手实验

让我们通过一些有趣的练习来加深对C#的理解：

1. 方言欢迎语

将欢迎语改成你家乡的方言：

// 根据用户输入选择方言
Console.Write("请选择方言（1：粤语，2：东北话，3：四川话）：");
string? choice = Console.ReadLine();

string greeting = choice switch
{
    "1" => "你好啊，{0}！欢迎来到C#世界！",
    "2" => "老铁，{0}！欢迎来到C#世界！",
    "3" => "巴适得很，{0}！欢迎来到C#世界！",
    _ => "你好，{0}！欢迎来到C#世界！"
};

Console.WriteLine(string.Format(greeting, name));

2. 退出倒计时

添加倒计时功能：

// 倒计时功能
Console.WriteLine("\n程序将在5秒后退出...");
for (int i = 5; i > 0; i--)
{
    Console.WriteLine($"倒计时：{i}秒");
    Thread.Sleep(1000);  // 暂停1秒
}
Console.WriteLine("再见！");

3. 隐藏彩蛋

当用户输入特定内容时显示彩蛋：

// 检查是否是管理员
if (name?.ToLower() == "admin")
{
    Console.WriteLine("\n 恭喜你发现了隐藏彩蛋！");
    Console.WriteLine("正在加载彩蛋内容...");
    Thread.Sleep(1000);
    
    // 显示ASCII艺术
    Console.WriteLine(@"
    ╔══════════════════════════════════════╗
    ║            欢迎回来，管理员！        ║
    ║                                     ║
    ║  ██████╗ ██████╗ ███████╗██╗███╗   ║
    ║ ██╔════╝██╔═══██╗██╔════╝██║████║   ║
    ║ ██║     ██║   ██║█████╗  ██║██╔██║   ║
    ║ ██║     ██║   ██║██╔══╝  ██║██║██║   ║
    ║ ╚██████╗╚██████╔╝███████╗██║██║██║   ║
    ║  ╚═════╝ ╚═════╝ ╚══════╝╚═╝╚═╝╚═╝   ║
    ║                                     ║
    ╚══════════════════════════════════════╝
    ");
}

程序结构详解

让我们详细解释C#程序的基本结构：

// 1. 命名空间声明
namespace MyFirstProgram;

// 2. 类声明
public class Program
{
    // 3. 主方法
    public static void Main(string[] args)
    {
        // 4. 程序语句
        Console.WriteLine("Hello, World!");
        
        // 5. 变量声明和使用
        string message = "Welcome to C#!";
        Console.WriteLine(message);
        
        // 6. 用户输入
        Console.Write("请输入一个数字：");
        string? input = Console.ReadLine();
        
        // 7. 类型转换和计算
        if (int.TryParse(input, out int number))
        {
            int result = number * 2;
            Console.WriteLine($"您输入的数字乘以2等于：{result}");
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("输入无效，请输入一个有效的数字。");
        }
    }
}

代码结构说明

1. 命名空间（Namespace）：

   • 用于组织代码
   • 避免命名冲突
   • 使用using关键字导入其他命名空间

2. 类（Class）：

   • 定义对象的模板
   • 包含数据（字段）和行为（方法）
   • 使用public关键字使类可被其他程序集访问

3. 方法（Method）：

   • 定义可重用的代码块
   • Main方法是程序的入口点
   • 使用static关键字表示方法属于类而不是实例

4. 变量和数据类型：

   // 基本数据类型
   int number = 42;              // 整数
   double pi = 3.14159;         // 浮点数
   bool isTrue = true;          // 布尔值
   char letter = 'A';           // 字符
   string text = "Hello";       // 字符串
   
   // 可空类型
   int? nullableNumber = null;  // 可空整数
   string? nullableText = null; // 可空字符串
   

5. 控制流：

   // if语句
   if (condition)
   {
       // 代码块
   }
   else if (anotherCondition)
   {
       // 代码块
   }
   else
   {
       // 代码块
   }
   
   // for循环
   for (int i = 0; i < 5; i++)
   {
       Console.WriteLine($"计数：{i}");
   }
   
   // while循环
   while (condition)
   {
       // 代码块
   }
   

调试技巧

使用断点

1. 设置断点：

   • 点击代码行号左侧设置断点
   • 或按F9键在当前行设置/取消断点

2. 条件断点：

   • 右键点击断点
   • 选择"条件"
   • 输入条件表达式

3. 单步执行：

   • F10：逐过程执行
   • F11：逐语句执行
   • F5：继续执行

查看变量

1. 监视窗口：

   • 调试 > 窗口 > 监视
   • 添加要监视的变量

2. 局部变量窗口：

   • 显示当前作用域中的所有变量
   • 自动更新变量值

3. 即时窗口：

   • 调试时执行表达式
   • 查看变量值

常见编译错误

1. 语法错误：

   // 错误示例
   Console.WriteLine("Hello World"  // 缺少分号
   
   // 正确示例
   Console.WriteLine("Hello World");  // 添加分号
   

2. 类型错误：

   // 错误示例
   string text = 42;  // 不能将int赋值给string
   
   // 正确示例
   string text = "42";  // 使用字符串
   // 或
   string text = 42.ToString();  // 转换为字符串
   

3. 未定义变量：

   // 错误示例
   Console.WriteLine(undefinedVariable);  // 变量未定义
   
   // 正确示例
   string definedVariable = "Hello";
   Console.WriteLine(definedVariable);
   

代码风格和最佳实践

1. 命名规范：

   // 类名使用PascalCase
   public class UserAccount
   
   // 方法名使用PascalCase
   public void CalculateTotal()
   
   // 变量名使用camelCase
   string userName;
   
   // 常量使用UPPER_CASE
   const int MAX_RETRY_COUNT = 3;
   

2. 代码组织：

   // 使用区域组织代码
   #region Properties
   public string Name { get; set; }
   public int Age { get; set; }
   #endregion
   
   #region Methods
   public void DoSomething()
   {
       // 方法实现
   }
   #endregion
   

3. 注释规范：

   /// 
   
   /// 计算两个数字的和
   /// 
   /// 第一个数字
   /// 第二个数字
   /// 两个数字的和
   public int Add(int a, int b)
   {
       return a + b;
   }
   

实践练习

1. 基础练习：

   • 创建一个程序，接受用户输入的两个数字
   • 计算并显示它们的和、差、积和商
   • 处理除数为零的情况

2. 进阶练习：

   • 创建一个简单的计算器程序
   • 支持基本的数学运算（加、减、乘、除）
   • 使用函数组织代码
   • 添加错误处理

3. 挑战练习：

   • 创建一个简单的文本游戏
   • 使用条件语句和循环
   • 实现基本的游戏逻辑
   • 添加用户交互

总结

在本节中，我们：

1. 创建了第一个C#程序
2. 学习了程序的基本结构
3. 了解了变量和数据类型
4. 掌握了基本的控制流
5. 学习了调试技巧
6. 了解了常见的编译错误
7. 学习了代码风格和最佳实践

这些基础知识为我们后续学习更复杂的C#概念打下了基础。在下一章中，我们将深入学习C#的数据类型和变量。