《C#編程入門與應用(上)》（《出師表》）

C#編程入門與應用

李　鑫　祝惠娟　　編　著

前言

C# 是面向對象的編程語言，是微軟公司發布的一種面向對象的、運行于.NET Framework之上的高級程序設計語言。全球每天有超過百萬的開發者正在用C# 進行著各式各樣程序的開發，它是目前使用最廣泛的計算機語言之一。C# 憑借其易學易用、功能強大等特點，可以進行Windows 窗體應用程序、MDI 窗體應用程序、WPF 應用程序、.NET 應用程序等的開發，并且在信息技術、科學研究等各個領域都得到了廣泛的應用。

本書編寫思路清晰、內容翔實、案例實用，詳細介紹使用C# 語言進行程序設計的方方面面。

本書可作為計算機軟件以及其他計算機相關專業的教材，也可以作為C# 編程人員的參考書。

本書內容

全書共分19 章，主要內容如下。

第1 章　C# 入門概述。主要介紹C# 語言的基礎知識，包括C# 的概念、發展歷史、優勢、開發環境、開發工具以及C# 程序結構等內容。

第2 章　C# 基礎語法。主要介紹C# 的基礎語法， 包括C# 常用關鍵字(using、namespace、class)、預處理指令、語言注釋、Main() 方法等相關內容。

第3 章　變量、常量與數據類型。從C# 中的變量開始介紹，然后介紹常量和數據類型的有關知識，最后介紹數據類型轉換的兩種方式，即顯式轉換和隱式轉換。

第4 章　運算符和表達式。主要介紹C# 中常用的運算符和表達式，內容包括C# 的基礎運算符、高級運算符、運算符的優先級別以及表達式等。

第5 章　流程控制語句。首先介紹C# 中的語句類型和空語句，重點介紹C# 條件語句和循環語句的使用，包括if、switch、for、while、do while 和foreach 等。最后還將介紹C# 中的跳轉語句，如return、break、continue 以及goto。

第6 章　字符串與正則表達式。主要介紹C# 中的字符串處理與正則表達式的使用，包括String 類操作字符串、StringBuilder 類操作字符串和正則表達式操作字符串等內容。

第7 章　數值處理和日期處理。主要介紹Math 類、Random 類、DateTime 結構和TimeSpan 結構等內容。

第8 章　數組。將詳細介紹C# 中一維數組、二維數組和多維數組的創建、初始化和相關處理類如何處理數組，例如添加數組元素、移除數組元素、反轉數組元素以及數組排序等內容。

第9 章　內置集合和自定義集合。主要介紹C# 中的內置集合類，以及如何自定義集合類。內置集合類包含Hashtable、SortedList、Stack、Queue 和BitArray 等。

第10 章　類和對象。從面向對象編程的概念引出類和對象的概念，詳細介紹類和對象的有關知識。主要內容包含類的創建和使用、類的構造函數、析構函數、類可包含的成員、對象的創建和使用、this 關鍵字如何使用等。

第11 章　類的面向對象編程。封裝、繼承、多態是面向對象編程的三個特性，也是類的三大特性。該章除了介紹類的編程特性外，還針對抽象類、密封類、類的常用關鍵字進行介紹。

第12 章　枚舉、結構和接口。介紹C# 中經常用到的3 個知識點，即枚舉、結構和接口，包括它們的概念、定義、使用以及與類的區別等知識點。

第13 章　C# 語言高級編程。主要介紹開發程序時一些常用的異常及如何有效地使用異常處理機制。另外，還將會針對程序開發中常見的泛型、委托和事件進行介紹。

第14 章　Windows 窗體基礎控件。從Windows 窗體應用程序開始介紹，詳細介紹窗體程序中常用的窗體控件，例如文本標簽控件、文本輸入框控件、按鈕控件、列表控件、選擇控件、日期和時間控件等。

第15 章　構建MDI 窗體應用程序。詳細介紹如何構建MDI 窗體應用程序，包括程序創建、窗體對話框以及常用的MDI 窗體控件等多項內容。

第16 章　ADO.NET 技術訪問數據庫。詳細介紹ADO.NET 技術常用的數據庫訪問對象，例如SqlConnection、SqlCommand、SqlDataReader、SqlDataAdapter 以及DataSet 對象等。

第17 章　Windows 表格數據控件。針對DataGridView 控件和TreeView 控件進行詳細介紹。主要內容包括控件的優點、常用屬性、方法、事件以及實際開發中需要用到的操作等。

第18 章　數據流和文件的輸入/ 輸出。首先介紹數據流，接著介紹System.IO 命名空間，然后介紹如何針對文件和文件夾進行操作。

第19 章　三層架構實現汽車租賃系統。利用Visual Studio 2015 開發工具和SQL Server 2012 數據庫開發基于三層架構的簡單汽車租賃系統。汽車租賃系統包含用戶登錄、用戶注冊、發布汽車出租信息、完成汽車租賃、還車、取消發布信息、信息打印以及退出系統等多個功能模塊。

本書特色

本書中的大量內容來自真實的程序范例，使讀者更容易掌握C# 程序的設計和開發。本書難度適中，內容由淺入深，實用性強，覆蓋面廣，條理清晰。

知識點全

本書緊密圍繞C# 語言展開講解，具有很強的邏輯性和系統性。

實例豐富

應用廣泛

對于精選案例，給出了詳細步驟，結構清晰簡明，分析深入淺出，而且有些程序能夠直接在項目中使用，避免讀者進行二次開發。

基于理論，注重實踐

在講述過程中，不單純介紹理論知識，而且在合適位置安排有綜合應用實例或者小型應用程序，將理論應用到實踐當中，以加強讀者的實際應用能力，鞏固開發基礎知識。

貼心的提示

為了便于讀者閱讀，書中還穿插了一些技巧、提示等小貼士，體例約定如下。

提示：通常是一些貼心的提醒，讓讀者加深印象，或提供建議及解決問題的方法。

注意：提出學習過程中需要特別注意的一些知識點和內容，或者相關信息。

技巧：通過簡短的文字，指出知識點在應用時的一些小竅門。

讀者對象

本書適合作為軟件開發入門者的自學用書，也適合作為高等院校相關專業的教學參考書，還可供開發人員查閱、參考。本書尤其適合下列人員使用：

C# 語言的初學者以及在校學生。

各大中專院校的在校學生和相關授課老師。

準備從事與C# 語言或ASP.NET 技術相關工作的人員。

本書由李鑫、祝惠娟編著，參與本書編寫及設計工作的還有鄭志榮、侯艷書、劉利利、侯政洪、肖進、李海燕、侯政云、祝紅濤、崔再喜、賀春雷等，在此表示感謝。在本書的編寫過程中，我們力求精益求精，但難免存在一些不足之處，敬請廣大讀者批評指正。

編　者

目錄

第1 章　C# 入門概述

1.1　C# 語言概述 .............................................. 2

1.1.1　什么是C# 語言 ................................. 2

1.1.2　C# 的發展歷史 .................................. 2

1.1.3　C# 的優勢分析 .................................. 2

1.1.4　如何學好C# 語言 ............................. 3

1.2　C# 環境——.NET 框架 ............................ 4

1.2.1　什么是.NET 框架 ............................. 4

1.2.2　.NET 框架的組件 .............................. 4

1.2.3　.NET 框架的版本 .............................. 5

1.2.4　.NET 框架的體系結構 ...................... 6

1.3　C# 開發——Visual Studio 2015 ............... 7

1.3.1　什么是Visual Studio ......................... 7

1.3.2　Visual Studio 的發展歷程 ................. 8

1.3.3　Visual Studio 2015 的新功能 ............ 8

1.4　高手帶你做——安裝VS 2015 .............. 10

1.5　高手帶你做——創建第一個控制臺程序 ............................................. 14

1.6　認識C# 程序結構 ................................... 16

1.6.1　C# 程序結構組成 ............................ 16

1.6.2　創建和執行C# 程序 ....................... 17

1.7　高手帶你做——通過記事本創建應用程序 ................................................. 17

1.8　高手帶你做——創建Windows窗體應用程序 ......................................... 19

1.9　成長任務 ................................................. 21

第2 章　C# 基礎語法

2.1　認識C# 語法 ........................................... 24

2.2　using 關鍵字 ............................................ 25

2.2.1　using 指令 ........................................ 25

2.2.2　常見的命名空間 ............................. 26

2.2.3　using 語句 ........................................ 27

2.2.4　高手帶你做——using 語句的詳細使用 .......................................... 28

2.3　namespace 關鍵字 ................................... 29

2.3.1　定義命名空間 ................................. 30

2.3.2　嵌套命名空間 ................................. 30

2.3.3　高手帶你做——為自定義命名空間指定別名 .................................. 31

2.4　class 關鍵字 ............................................. 32

2.5　Main() 方法 ............................................. 32

2.6　Console 類 ............................................... 33

2.6.1　輸出內容到控制臺 ......................... 33

2.6.2　從控制臺輸入內容 ......................... 34

2.6.3　Console 類的其他方法 ................... 34

2.7　C# 語言注釋 ............................................ 35

2.7.1　單行注釋 ......................................... 35

2.7.2　多行注釋 ......................................... 36

2.7.3　文檔注釋 ......................................... 36

2.8　C# 關鍵字 ................................................ 37

2.8.1　保留關鍵字 ..................................... 37

2.8.2　上下文關鍵字 ................................. 38

2.9　C# 預處理器指令 .................................... 38

2.9.1　C# 預處理器指令列表 .................... 38

2.9.2　#define 指令 ..................................... 39

2.9.3　條件指令 ......................................... 40

2.9.4　#region 指令 .................................... 41

2.10　高手帶你做——根據輸入內容返回結果 ................................................ 42

2.11　成長任務................................................ 44

第3 章　變量、常量與數據類型

3.1　變量 ......................................................... 46

3.1.1　聲明變量 ......................................... 46

3.1.2　變量賦值 ......................................... 47

3.1.3　變量類型 ......................................... 47

3.2　常量 ......................................................... 50

3.2.1　常量概述 ......................................... 50

3.2.2　定義常量 ......................................... 51

3.3.　數據類型 ................................................ 53

3.3.1　數據類型分類 ................................. 53

3.3.2　基本數據類型 ................................. 54

3.3.3　枚舉和結構類型 ............................. 57

3.4　數據類型轉換 ......................................... 57

3.4.1　隱式轉換 ......................................... 58

3.4.2　顯式轉換 ......................................... 60

3.5　高手帶你做——Convert 類實現類型轉換 ................................................. 62

3.6　成長任務 ................................................. 64

第4 章　運算符和表達式

4.1　基礎運算符 ............................................. 66

4.1.1　算術運算符 ..................................... 66

4.1.2　關系運算符 ..................................... 67

4.1.3　邏輯運算符 ..................................... 68

4.1.4　賦值運算符 ..................................... 69

4.1.5　位運算符 ......................................... 71

4.2　高級運算符 ............................................. 73

4.2.1　自增運算符 ..................................... 74

4.2.2　自減運算符 ..................................... 74

4.2.3　雜項運算符 ..................................... 76

4.3　高手帶你做——認識并使用三元運算符 ............................................. 77

4.4　運算符的優先級 ..................................... 77

4.5　表達式 ..................................................... 79

4.6　成長任務 ................................................. 80

第5 章　流程控制語句

5.1　語句概述 ................................................. 82

5.1.1　語句類型 ......................................... 82

5.1.2　空語句 ............................................. 83

5.2　if 選擇語句 .............................................. 83

5.2.1　簡單if 語句 ..................................... 83

5.2.2　if else 語句 ..................................... 85

5.2.3　if else if else 語句 ...................... 86

5.2.4　嵌套if 語句 ..................................... 87

5.3　高手帶你做——根據輸入的年齡判斷信息 ................................................. 89

5.4　switch 選擇語句 ...................................... 90

5.4.1　switch 語句 ...................................... 90

5.4.2　嵌套switch 語句 ............................. 92

5.4.3　switch 語句與if 語句的區別 ......... 94

5.5　循環語句 ................................................. 95

5.5.1　while 語句 ....................................... 95

5.5.2　do while 語句 .................................. 97

5.5.3　for 語句 ............................................ 99

5.5.4　foreach 語句 .................................. 102

5.6　高手帶你做——循環打印點陣圖形.... 104

5.7　跳轉語句 ............................................... 106

5.7.1　return 語句 ..................................... 106

5.7.2　break 語句 ..................................... 107

5.7.3　continue 語句 ................................. 108

5.7.4　goto 語句 ....................................... 109

5.8　成長任務 ............................................... 111

第6 章　字符串與正則表達式

6.1　認識String 類 ........................................ 114

6.1.1　創建String 對象 ............................ 114

6.1.2　null 字符串和空字符串 ................ 115

6.1.3　String 類的屬性 ............................. 116

6.2　字符串的基本操作 ............................... 116

6.2.1　連接字符串 ................................... 116

6.2.2　轉換大小寫 ................................... 119

6.2.3　去除空格 ....................................... 120

6.2.4　提取字符串 ................................... 120

6.2.5　分割字符串 ................................... 121

6.3　字符串的高級操作 ............................... 122

6.3.1　替換字符串 ................................... 122

6.3.2　比較字符串 ................................... 123

6.3.3　定位字符串 ................................... 124

6.3.4　格式化字符串 ............................... 126

6.4　高手帶你做——驗證指定的文件和郵箱 ........................................... 126

6.5　StringBuilder 類操作字符串 ................. 128

6.5.1　創建StringBuilder 對象 ................ 128

6.5.2　StringBuilder 類的屬性 ................. 128

6.5.3　追加字符串 ................................... 130

6.5.4　插入字符串 ................................... 131

6.5.5　替換字符串 ................................... 132

6.5.6　刪除字符串 ................................... 132

6.6　高手帶你做——字符串加密和解密操作 ............................................... 133

6.7　正則表達式 ........................................... 136

6.7.1　正則元字符 ................................... 136

6.7.2　正則限定符 ................................... 137

6.7.3　正則表達式Regex 類 ................... 138

6.7.4　高手帶你做——將人民幣金額轉換為大寫漢字 .................... 142

6.8　成長任務 ............................................... 143

第7 章　數值處理和日期處理

7.1　數值處理——Math 類 .......................... 146

7.1.1　靜態常量 ....................................... 146

7.1.2　求最值 ........................................... 146

7.1.3　求絕對值 ....................................... 146

7.1.4　求整數值 ....................................... 147

7.1.5　求三角函數 ................................... 148

7.1.6　Math 的其他方法 .......................... 149

7.2　偽隨機數——Random 類 ..................... 149

7.2.1　初始化隨機數生成器 ................... 149

7.2.2　生成隨機數 ................................... 150

7.2.3　高手帶你做——求隨機數的平均值和方差 ................................ 151

7.3　日期處理——DateTime 結構 ............... 153

7.3.1　靜態字段 ....................................... 153

7.3.2　靜態屬性 ....................................... 153

7.3.3　實例屬性 ....................................... 154

7.3.4　靜態方法 ....................................... 155

7.3.5　實例方法 ....................................... 156

7.3.6　ToString() 方法格式化日期 .......... 159

7.4　日期處理——TimeSpan 結構 .............. 160

7.4.1　靜態字段 ....................................... 160

7.4.2　靜態常量 ....................................... 161

7.4.3　實例屬性 ....................................... 162

7.4.4　實例方法 ....................................... 163

7.4.5　高手帶你做——基于TimeSpan實現倒計時效果 ............................ 165

7.5　高手帶你做——根據年月輸出日歷.... 166

7.6　成長任務 ............................................... 167

第8 章　數組

8.1　數組概述 ............................................... 170

8.2　一維數組 ............................................... 170

8.2.1　聲明數組 ....................................... 170

8.2.2　分配空間 ....................................... 171

8.2.3　初始化數組 ................................... 171

8.2.4　獲取單個元素 ............................... 172

8.2.5　獲取全部元素 ............................... 173

8.3　二維數組 ............................................... 174

8.3.1　聲明數組 ....................................... 174

8.3.2　初始化數組 ................................... 175

8.3.3　獲取單個元素 ............................... 175

8.3.4　獲取全部元素 ............................... 176

8.4　高手帶你做——二維數組如何實現矩陣乘法 ....................................... 177

8.5　多維數組 ............................................... 179

8.5.1　三維數組 ....................................... 179

8.5.2　交錯數組 ....................................... 180

8.6　數組處理類 ........................................... 181

8.6.1　Array 類 ......................................... 182

8.6.2　ArrayList 類 ................................... 183

8.7　數組的基礎操作 ................................... 185

8.7.1　添加元素 ....................................... 185

8.7.2　復制元素 ....................................... 186

8.7.3　反轉元素 ....................................... 188

8.7.4　移除元素 ....................................... 190

8.7.5　清除元素 ....................................... 191

8.8　數組排序 ............................................... 192

8.8.1　內置排序法 ................................... 192

8.8.2　冒泡排序法 ................................... 192

8.8.3　快速排序法 ................................... 194

8.8.4　選擇排序法 ................................... 195

8.8.5　插入排序算法 ............................... 196

8.9　高手帶你做——商品信息查詢功能.... 197

8.10　成長任務 ............................................. 199

第9 章　內置集合和自定義集合

9.1　集合概述 ............................................... 202

9.2　Hashtable 集合 ...................................... 203

9.2.1　Hashtable 的常用屬性 .................. 203

9.2.2　Hashtable 的常用方法 .................. 203

9.2.3　Hashtable 的基本操作 .................. 203

9.3　SortedList 集合 ...................................... 206

9.3.1　SortedList 集合類的常用屬性 ...... 207

9.3.2　SortedList 集合的常用方法 .......... 207

9.3.3　SortedList 基本操作 ...................... 208

9.4　Stack 集合 ............................................. 212

9.4.1　Stack 的常用方法 ......................... 212

9.4.2　Stack 的基本操作 ......................... 212

9.5　Queue 集合 ............................................ 214

9.5.1　Queue 的常用方法 ........................ 214

9.5.2　Queue 的基本操作 ........................ 214

9.6　BitArray 集合 ........................................ 216

9.7　高手帶你做——用戶自定義集合操作數據 ....................................... 217

9.8　成長任務 ............................................... 220

數據結構 C#

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