Учебно-методический комплекс общее количество часов 58 ч. Лекции 28 ч

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УЗБЕКИСТАНА

имени Мирзо Улугбека





ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ C#
Для студентов - бакалавров механико-математического факультета

по специальности

5521900 - Информатика и Информационные Технологии


УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

Общее количество часов	58 ч.
Лекции	28 ч.
Практические занятия	20 ч.
Рейтинг	10 ч.

Ташкент-2011


СОДЕРЖАНИЕ

Название тем	Страница
ПРЕДИСЛОВИЕ	6
ОБЗОР VISUAL STUDIO 2005	6
1.1. Начало работы на Visual Studio 2005	6
1.2. Работа с панелью компонентов Toolbox	10
1.3. Работа с редактором свойств и событий Properties	12
1.4. Работа с панелью Solution Explorer	13
1.5. Работа с панелью Class View	14
ТИПЫ ДАННЫХ В C# И .NET FRAMEWORK. РАБОТА С переменными	15
2.1. Встроенные типы	15
2.2. Объявление переменных	16
2.3. Константы	17
2.4. Основные операции над перменными	17
2.5. Приведение встроенных типов	22
2.6. Комментарии	23
2.7. Выражения	24
2.8. Инструкции	24
ОПЕРАТОРЫ ВЕТВЛЕНИЯ	25
3.1. Условный оператор	25
3.2. Вложенные условные операторы	26
3.3. Использование составных условий	27
3.4. Оператор выбора	28
3.5. Оператор goto	30
ОПЕРАТОРЫ ЦИКЛОВ	31
4.1. Цикл с предусловием while	31
4.2. Цикл с постусловием do... while	32
4.3. Цикл for(; ;).	33
4.4. Досрочный выход из цикла	34
4.5. Досрочный переход на следующую итерацию	35
4.6. Бесконечные циклы	35
МЕТОДЫ	37
5.1. Процедуры и функции	37
5.2. Формальные и фактические параметры	40
5.3. Передача параметров по значению	40
5.4. Передача параметров по ссылке. Ключевые слова ref и out	41
5.5. Область видимости переменных. Вложенные блоки	42
5.6. Особый метод Main	45
КЛАССЫ. ОБЪЕКТЫ. ИНКАПСУЛЯЦИЯ	46
6.1. Определение класса	46
6.2. Доступ к членам класса.	47
6.3. Создание объекта. Конструкторы	48
6.4. Поля класса	52
6.5. Методы класса	52
6.6. Уничтожение объекта. Деструкторы	53
6.7. Статические поля и методы	55
6.8. Константы и readonly поля	57
МАССИВЫ. СТРОКИ	61
7.1. Одномерные массивы	61
7.2. Двух и многомерные массивы	64
7.3. Массивы массивов или рваные массивы	67
7.4. Массив как класс. Встроенные поля и методы массива	69
7.5. Передача массива, в качестве параметра	71
7.6. Создание строк	73
7.7. Работа со строками	74
7.8. Неизменяемость стандартных строк. Работа с классом StringBuilder	75
ПЕРЕГРУЗКА. СВОЙСТВА И ИНДЕКСАТОРЫ	76
8.1. Перегрузка методов	76
8.2. Перегрузка математических операторов	80
8.3. Перегрузка операторов преобразования	91
8.4. Свойства.	93
8.5. Индексаторы	98
НАСЛЕДОВАНИЕ И ПОЛИМОРФИЗМ	105
9.1. Наследование	105
9.2. Конечные классы	109
9.3. Сокрытие имен	110
9.4. Полиморфизм и виртуальные методы	115
9.5. Абстрактные классы	117
ИНТЕРФЕЙСЫ И МНОЖЕСТВЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ	120
10.1. Определение интерфейса	120
10.2. Неявная реализация интерфейса	122
10.3. Явная реализация интерфейса	124
СТРУКТУРЫ И ПЕРЕЧИСЛЕНИЯ	127
11.1. Понятие структуры	127
11.2. Определение и создание структур	127
11.3. Преимущества и недостатки структур	130
11.4. Понятие перечисления	130
11.5. Определение перечислений	131
11.6. Использование перечислений	131
ДЕЛЕГАТЫ. СОБЫТИЯ	133
12.1. Понятие делегата	133
12.2. Использование делегатов	133
12.3. Создание цепочки вызовов	135
12.4. Анонимные методы	136
12.5. Понятие событий	137
12.6. Создание и использование событий	138
ОБРАБОТКА ИСКЛЮЧИТЕЛЬНЫХ СИТУАЦИЙ	140
13.1. Понятие исключения	140
13.2. Обработка исключительных ситуаций	140
13.3. Использование объектов исключений	143
13.4. Выброс исключений	144
13.5. Создание и выброс собственных типов исключений	146
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СРЕДСТВ ВВОДА – ВЫВОДА	148
14.1. Понятие потоков данных. Пространство имен System.IO	148
14.2. Создание и использование потоков	148
14.3. Текстовый ввод-вывод	152
14.4. Двоичный ввод-вывод	155
МНОГОПОТОЧНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ	158
15.1. Понятия процесса и потока	158
15.2. Создание потоков	158
15.3. Приоритет потоков	162
15.4. Синхронизация потоков	165
15.5. Управление работой потоков	167
ПРОСТРАНСТВА ИМЕН. СБОРКИ	168
16.1. Понятие пространств имен	168
16.2. Создание пространства имен	168
16.3. Использование пространств имен	169
16.4. Понятие сборки	170
16.5. Формат сборок	170
16.6. Создание и использование сборок	171
ДИНАМИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ТИПОВ. РЕФЛЕКСИЯ	177
17.1. Понятие динамической идентификации типов	177
17.2. Приведение объектов	177
17.3. Получение информации о типах	179
17.4. Понятие отражения	181
АТРИБУТЫ	182
18.1. Понятие атрибута	182
18.2. Применение стандартных атрибутов	182
18.3. Создание пользовательских атрибутов	183
18.4. Использование пользовательских атрибутов	185
18.5. Доступ к информации, хранящейся в атрибутах	185
ОБОБЩЕНИЕ	189
19.1. Понятие обобщения	189
19.2. Создание и использование обобщенных методов	189
19.3. Создание и использование обобщенных классов	190
19.4. Создание и использование обобщенных интерфейсов	193
19.5. Создание и использование обобщенных делегатов	193
19.6. Ограничения. Ключевое слово where	194
19.7. Значение по умолчанию. Ключевое слово default	194
ГЛОССАРИЙ	195
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ	199
ТЕМЫ ДЛЯ РЕФЕРАТОВ	206
ЛИТЕРАТУРА	207

ПРЕДИСЛОВИЕ

Цель курса “ Язык Программирования C# ” – обучить бакалавров основным конструкциям и методам программирования на основе новейшего языка C#. В курсе рассмотрена самая последняя на сегодняшний день стабильная версия языка – C# 2.0. Современное программирование невозможно без самых разнообразных вспомогательных средств: редакторов кода, рефракторов, профайлеров, редакторов ресурсов – все они входят в среду Visual Studio 2005 и также рассориваются в рамках данного курса.

Курс основан на методическом подходе изложения материала от простого к сложному. Курс обучает основам программирования, которые не зависят от алгоритмического языка, но т. к. изложение ведется на новейшем языке, слушатели сразу после окончания курса смогут писать востребованные, современные программы.
Все исходные коды к курсу, а также дополнительные материалы находятся на прилагающимся компакт-диске. Для успешной компиляции большинства примеров необходимо включить в начало программы директивы using System.

1. ОБЗОР VISUAL STUDIO 2005.

1.1. Начало работы на Visual Studio 2005

Visual Studio является самой мощной средой для разработки программного обеспечения для операционных систем семейства Windows. С одной стороны это может отпугнуть новичков, среда кажется слишком громоздкой, но со временем это ощущение пройдет, и вы осознаете всю мощь и удобство Visual Studio.

Чтобы приступить к работе запустите IDE, это можно сделать следующим путем
Start -> All Programs -> Microsoft Visual Studio 2005 -> Microsoft Visual Studio 2005.
[Рис. Starting Visual Studio. jpg]
После запуска вы уведете вкладку Start Page, на которой вы можете выбрать желаемое действие, к примеру, открыть недавний проект или создать новый.
[Рис. Start Page. jpg ]
Выберите пункт Create Project. В появившимся диалоговым окне New Project в левой колонке выберете из Visual C#, а в правой выберите Widows Application, в поле Name вашего проекта напишите Hello World Windows и нажмите OK.



Рис. 1.1 Создание нового Windows проекта.





Рис. 1.2 Простейшая Windows программа.

Мы создали наш первый проект. Пока это просто пустая, неинтересная форма, но в неё уже вложено огромное количество труда программистов из Microsoft. Форма обладает всем необходимым для прорисовки, изменения размеров и всех остальных действий, привычных для пользователя современных операционных систем, чтобы убедится в этом, выберите пункт меню Debug -> Start Without Debugging или просто нажмите Ctr + F5.

У вас должно получится следующие.
Пока мы не будем детально касаться каждого пункта меню, основная часть команд будет детально рассмотрена далее в этом модуле.
Теперь выберите пункт меню View -> Toolbox или нажмите Alt + Ctrl + X, выберите в открывшийся панели вкладку Common Controls, а в ней дважды щелкните сначала по пиктограмме с подписью Label, а затем по пиктограмме с надписью Button. Закройте панель, для этого щелкните мышью вне панели.
Теперь на форме появились кнопка (button1) и надпись(label1), разместите их так, чтобы кнопка оказалась внизу формы, а надпись где-то посередине. Затем нажмите на button1 и выберете пункт меню View -> Properties Window или нажмите F4, откроется панель свойств, которая содержит все визуальные свойства кнопки. Выберете среди прочих свойство Text и замените надпись button1 на OK. Аналогично поступите с label1 её свойство Text измените на Hello World!, также в свойстве Font увеличьте размер шрифта.
У самой формы свойство Text сделайте пустым.
И заключительный штрих, дважды щелкните по button1, перед вами откроется редактор кода с мигающим курсором, введите в этом месте команду Close(), она вызовет встроенный метод формы, который заставит её закрыться.
Если у вас все получилось правильно, то вы должны увидеть нечто похожее на этот рисунок.

Рис. 1.3 Классическая первая программа Hello World!

Мы рассмотрели самое главное из возможных Windows приложений. Закройте приложение и проект, для этого выберете пункт меню File -> Close Solution.

Теперь рассмотрим Консольное приложение. Этот тип программ может показаться архаичным, но он позволяет ознакомиться с синтаксисом языка, не отвлекаясь на создания интерфейса, которое занимает существенное время при современном программировании. С момента появления вычислительной техники самые важные для человечества программы имею именно консольный интерфейс, примером могут служить все Web сервера. За невзрачным интерфейсом консольных приложений часто кроется поистине гениальный алгоритм.
Но перейдем от лирики к делу. Создайте новый проект, для этого выберете File -> New -> Project или нажмите Ctrl + Shift + N, в появившимся диалоге выберите Console Application,
назовите ваш проект Hello World Console и нажмите OK.





Рис. 1.4 Создание нового Console приложения.
Перед вами отрылся исходный код примерно следующего вида:

using System;

using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace Hello_World_Console

{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
}
}
}
Лист. 1.1

Переведите курсор за фигурную скобку идущую после строки:

static void Main(string[] args)

Лист. 1.2

и нажмите после этого введите следующий код:

System.Console.WriteLine("Hello World");
Лист. 1.1

У вас должен получится примерно следующий код:

using System;

using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace Hello_World_Console

{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
System.Console.WriteLine("Hello World");
}
}
}
Лист. 1.3

Нажмите Ctr + F5. Ваше приложение запустится и вы увидите следующее окно.

Рис. 1.4 Простейшее Console приложение Hello World.

Большая часть кода недужна нам в данном приложении и можно без труда удалить большую часть строчек можно без потерь удалить, оставив лишь самое необходимое.

class Program

{
static void Main()
{
System.Console.WriteLine("Hello World");
}
}
Лист. 1.4

Запусти программу (Ctr + F5) результат будет таким же как и раньше.

Разберем этот последний вариант. Все программы на языке C# состоят из классов в данном случае этот класс называется Program. В классах содержатся все переменные и функции программы. Один и только один из классов должен содержать функцию Main, с нее и начинается выполнение всей программы. Поэтому функцию Main часто называют точкой большого взрыва. Наша функция содержит только один оператор, который выводит классическую строку “Hello World!”. Для вывода строки используется функция WriteLine, которая является часть класса Console, заключенного в системной библиотеке System.
После того как мы ознакомились с основными типами приложений, разрабатываемых в среде Visual Studio, мы может приступить к обзору панелей инструментов доступных в интегрированной среде. Нет большого смысла делать полный обзор всех инструментов, при необходимости всегда получить из справочной системы MSDN, жизненно необходимой при программировании под Windows.