Лабораторная работа 1 Основы программирования на языке C#
 Скачать 0.64 Mb.
|
|
1 Лабораторная работа №1: Основы программирования на языке C# Цель: Целью данной работы является получение базовых навыков программирования на языке высокого уровня C# в среде программирования Microsoft Visual Studio 2017 Community Справка: Среда разработки Microsoft Visual Studio 2017 Community доступна для скачивания на официальном сайте корпорации Microsoft по адресу: https://www.visualstudio.com/ru/downloads/ Создание консольного приложения C# в Microsoft Visual Studio 2017 Community: Запустите Visual Studio, выберете Файл -> Создать -> Проект… В появившемся окне, введите имя проекта и выберите расположение: Сохранять проект желательно не на системном диске (не на “C:\”) и не на переносном запоминающем устройстве (работа с “флешки” сильно замедляет процесс сборки и запуска приложения). 2 Затем выберете Шаблоны -> Visual C#, а затем Консольное приложение (.Net Framework): Нажмите Ok. Должен появиться исходный файл имеющий имя Programm.cs и содержащий следующий исходный код: Запустить приложение можно используя кнопку Пуск либо клавишу F5: 3 Собрать или пересобрать проект без запуска можно при помощи меню Сборка: В процессе сборки, либо запуска приложения, сообщения о возникающих ошибках выводятся в окне Список ошибок: В случае если окно Список ошибок отсутствует на экране, его можно добавить, выбрав Вид -> Список ошибок либо Вид -> Другие окна -> Список ошибок: 4 Структура минимального консольного приложения C#: При создании консольного приложения C#, Visual Studio автоматически генерирует минимально необходимый исходный код для работы в консольном режиме, который состоит из следующих блоков: Подключение пространств имён: using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; Для упрощения понимания, пространства имён, подключаемые в C#, можно считать аналогом библиотек в языке C. Каждое из перечисленных пространств имён, содержит функции для работы с соответствующим набором функций. Например, using System , подключает пространство имён, содержащее системные функции. Объявления пространства имён проекта: namespace test { … } В процессе работы над вашим приложением, вы можете создавать переменные и функции с именами уже существующих переменных и функций. Для того, что бы компилятор мог определить, с какими именно переменными или функциями вы работаете в данный момент, каждая из них приписывается к определённому пространству имён. Объявление класса: class Program { … } Язык C# является объектно-ориентированным. Это означает, что весь программный код приложений должен быть частью классов. При создании приложения средствами Visual Studio, автоматически генерируется класс, внутри которого предлагается описать приложение. Функция Main: static void Main( string [] args) { //исходный код программы } Для упрощения понимания, можно представить, что это аналог функции Main в языке C. Выполнение приложения начинается с этой функции. Все функции консольного приложения, принадлежащие классу Programm, должны быть объявлены как static. 5 Основные типы данных: C# тип .NET Framework тип Количество бит Описание bool System.Boolean 8 Логический тип, может принимать только два значения: true и false byte System.Byte 8 Без знаковый байт sbyte System.SByte 8 Знаковый байт char System.Char 16 Символ Unicode decimal System.Decimal 128 Десятичное число с фиксированной точностью double System.Double 64 Число с плавающей запятой float System.Single 32 Число с плавающей запятой int System.Int32 32 Целое знаковое число uint System.UInt32 32 Целое без знаковое число long System.Int64 64 Целое знаковое число ulong System.UInt64 64 Целое без знаковое число object System.Object - Базовый тип данных, все остальные типы являются производными от него short System.Int16 16 Целое знаковое число ushort System.UInt16 16 Целое без знаковое число string System.String - Строка символов Unicode Для преобразования типов данных может быть использован класс Convert. В языке C#, все встроенные типы данных являются классами и содержат в себе ряд полезных функций. Узнать их можно, например, используя средства среды разработки Visual Studio: 6 Объявление массива в С# реализовано следующим образом: тип_данных[] имя_массива = new тип__данных[размер]; Где: тип_данных – название типа данных. (любой стандартный или пользовательский тип) [] – спец. символ для определения массива. new – оператор автоматического выделение памяти под структуру данных. размер – число элементов массива. Пример: //объявление массива целых чисел с последующей его инициализацией int [] a; a = new int [5]; //объявление массива вещественных чисел с его константной инициализацией float [] b = { 1.1f, 2.7f, 3.5f }; //объявление двумерного массива размерностью 5х5 элементов int [,] d = new int [5, 5]; Обращение к элементам массивов осуществляется следующим образом: //создание массива целых чисел состоящего из 5 элементов int [] a = new int [5]; //запись числа в последнюю ячейку массива a[4] = 777; //создание двумерного массива строк, состоящего из 9 элементов string [,] m = new string [3,3]; //запись строки в первую ячейку массива m[0,0] = "Hello World!" ; Операции ввода-вывода: В языке C#, работа с консолью осуществляется при помощи встроенного класса Console. Ввод и вывод осуществляются при помощи двух групп методов: Read и Write, которые, в целом, являются аналогами функций scanf и printf языка С. Для вывода на экран строки, с последующим переводом курсора на новую строку, используется метод WriteLine: Console .WriteLine( "Hello World!" ); Метод WriteLine, так же может быть использован для вывода значений переменных: int a = 69; float b = 4.20f; string st = "test" ; Console .WriteLine( "st = {2}, a = {0}, b = {1}" , a, b, st); Цифра в фигурных скобках {n} определяет номер параметра, значение которого будет выведено вместо фигурных скобок. 7 Для того, что бы получить данные из консоли, можно использовать метод ReadLine: //вывод строки без перехода на новую строку Console .Write( "Введите слово: " ); //получение строки до символа перехода на новую строку //запись полученной строки в строковую переменную string word = Console .ReadLine(); Console .Write( "Введите число: " ); //получение строки до символа перехода на новую строку //преобразование полученной строки в число и запись в целочисленную переменную int digit = int .Parse( Console .ReadLine()); Для того, что бы считать из консоли отдельный символ, можно использовать метод ReadKey: //считывание данных о нажатой клавиши ConsoleKeyInfo key = Console .ReadKey(); //получение символа нажатой клавиши (если возможно) char ch = key.KeyChar; В целом, метод ReadKey можно назвать аналогом функции getch языка С. Справка: Поскольку запуск приложения осуществляется в режиме “окон”, сразу после завершения работы, консольное приложение будет закрыто. Что бы этого не случилось, в конце функции Main, можно вставить вызов метода ReadKey. Арифметические и логические операторы: Основные арифметические и логические операторы в C# во многом соответствуют таковым в языке С. Операция Запись Сложение a + b Вычитание a - b Деление a / b Умножение a * b Нахождение остатка от деления a % b Инкремент a++ Декремент a-- Сравнение, неравенство == , != Больше, меньше > , < Больше либо равно, меньше либо равно >= , <= И, или && , || Пример: int a = 1; int b = 2; int c = a + b; int d = a * b; double e = Convert .ToDouble(a)/b; 8 Условия и циклы: Оператор условия и оператор выбора, в целом, аналогичны таковым в языке С. В общем виде, оператор условия записывается как: if (условие) { если_условие_истино; } else { иначе; } Пример: int a = 1; if (a == 1) Console .WriteLine( "a == 1" ); else Console .WriteLine( "a != 1" ); В общем виде, оператор выбора записывается как: switch (переменная) { case значение_1: действие_1; break ; case значение_2: действие_2; break ; default : действие_по_умолчанию; break ; } Пример: int a = 1; switch (a) { case 1: Console .WriteLine( "a == 1" ); break ; case 2: Console .WriteLine( "a == 2" ); break ; default : Console .WriteLine( "a == idk wtf lol" ); break ; } В языке C# реализованы циклы for и do/while аналогичные таковым в языке С. Цикл for, в обобщённом виде, выглядит следующим образом: for (блок_инициализации; блок_условий; блок_изменения) { тело_цикла } 9 блок_инициализации - задает начальное условие. Операторы в этом разделе выполняются только один раз, перед входом в цикл. блок_условий - содержит логическое выражение, которое вычисляется для определения необходимости выхода цикла или его повторного выполнения. блок_изменения - определяет, что происходит после каждой итерации тела цикла. Пример цикла for, печатающего в консоль цифры от 1 до 10: for ( int i = 0; i < 10; i++) { Console .Write( "{0} " , i+1); } Цикл while, в обобщённом виде, выглядит следующим образом: while (пока_истина) { тело_цикла } Пример цикла while, печатающего в консоль цифры от 1 до 10: int i = 1; while (i <= 10) { Console .Write( "{0} " , i); i++; } Помимо циклических операторов for и while, в языке C#, существует итеративный оператор foreach, который может выполнять функцию цикла. Пример оператора foreach, печатающего в консоль цифры от 1 до 10: //массив содержачий цифры от 0 до 9 int [] numbers = new int [] { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 }; //на каждой итерации создаётся переменная element //которой присваивается соответствующее значение из массива numbers foreach ( int element in numbers) { System. Console .WriteLine( "{0}" , element); } Процедуры и функции. Поскольку язык C# является ООП языком, любая процедура или функция должна являться методом того или иного класса. В рамках данной лабораторной работы, этим классом является класс Programm. Помимо этого, в рамках выполнения лабораторной работы, функции должны быть объявлены с модификатором static. Пример функции сложения двух целых чисел, передаваемых в качестве параметров: static int add( int a, int b) { return a + b; } 10 Где: static – ключевое слово, означающее что метод можно вызывать без создания класса в котором он описан int – тип возвращаемого значения add – имя метода ( int a, int b) – параметры метода Вызов функции осуществляется следующим образом: static void Main( string [] args) { int a = add(5, 7); Console .ReadKey(); } Если возникает необходимость изменения переменных передаваемых в функцию, можно использовать следующую конструкцию: static void init( ref int a) { //создание генератора случайных чисел Random rnd = new Random (); //запись в переменную случайного числа в диапазоне от 5 до 10 a = rnd.Next(5, 10); } static void Main( string [] args) { int a; init( ref v1); } Где ключевое слово ref – означает что в качестве параметра передаётся переменная, а не её копия. Структуры. Для выполнения лабораторной работы будет достаточно использования структуры похожей на ту, что показана в следующем примере: //структура с именем Sstudent struct Sstudent { //поле структуры для хранения ФИО public string fio; //поля структуры для хранения оценок public byte math; public byte phys; } static void Main( string [] args) { //создание переменной типа Sstudent student Petrovich = new student(); //заполнение полей структуры значениями 11 Petrovich.fio = "Перович" ; Petrovich.math = 5; Petrovich.oop = 3; } Где ключевое слово public означает, что поле структуры будет доступно любому пользователю структуры. Задания: 1) Разработайте и реализуйте консольное приложение, которое выводит на экран таблицу умножения. 2) Разработайте и реализуйте консольное приложение, которое считывает введённый пользователем символ и выводит на экран сообщение о том, является ли введённый символ цифрой. 3) Разработайте и реализуйте консольное приложение, которое содержит функцию для обмена значениями содержимого двух переменных типа double. 4) Разработайте и реализуйте консольное приложение, которое: - запрашивает у пользователя минимальное и максимальное значения - создаёт двумерный массив целых чисел (размер на ваше усмотрение) - заполняет массив случайными числами в диапазоне, введённом пользователем - выводит значения двумерного массива на экран 5) Разработайте и реализуйте консольное приложение, которое: - запрашивает у пользователя число - содержит функцию для определения, является ли число простым - выводит на экран все простые числа от 0 до числа, введённого пользователем 6) Разработайте и реализуйте консольное приложение, которое: - запрашивает у пользователя номер месяца от 1 до 12 - выводит на экран название времени года, соответствующему номеру месяца, введённому пользователем 7) Разработайте и реализуйте консольное приложение, которое: - запрашивает у пользователя данные о студенте, ФИО + оценки (запрос данных нужно оформить в виде функции) - хранит информацию о студенте и его успеваемости в некоторой структуре данных - хранит список студентов в массиве, состоящем из 10 элементов - позволяет пользователю либо добавить данные о новом студенте, либо прекратить добавление данных - выводит на экран полный список студентов; список студентов, имеющих только отличные оценки; список студентов, имеющих хотя бы одну неудовлетворительную оценку Список литературы: Более подробную информацию об основах языка C# можно получить в следующих источниках: 1. Шилдт Г. - C# 4.0: полное руководство. Издательство: Вильямс, 2011 г. (страницы с 67 по 143) 2. Основы программирования на C#: http://www.intuit.ru/studies/courses/2247/18/info (лекции с 1 по 16) |