3.1　C#语言概述

C#是一种源于C和C++语言之上的、简单的、现代的、面向对象和类型安全的编程语言。其设计目标是要把Visual Basic高速开发应用程序的能力和C++本身的强大功能结合起来。C#作为一种优秀的编程语言，可以用来开发控制台应用程序、.NET Windows应用程序、ASP.NET应用程序以及Web服务等各种类型的应用程序。在实际应用中，可以使用像记事本那样的编辑器来编写代码，同样也可以使用开发工具如Visaul Studio 2012来开发C#代码。

C#语言具有以下一些主要的优点。

（1）语法简单

由于源于C和C++，因此这三者在语法风格上保持了基本一致。同时它又抛弃了C和C++中一些晦涩不清的表达。在默认情况下，C#的代码在.NET框架提供的可操作环境中运行，不允许直接操作内存。它的最大特色是没有C和C++的指针操作。另外，使用C#创建应用程序，不必记住复杂的基于不同处理器架构的隐含类型，包括各种类型的变化范围，这样大大地降低了C#语言的复杂性。

（2）完全的面向对象

C#语言具有面向对象语言所应有的一切特性，包括封装、继承和多态。同时，在C#类型系统中，每种类型都可以看作一个对象。任何值类型、引用类型和Object类型之间都可以进行相互的转换。

（3）消除了大量的程序错误

C#的现代化设计能够消除很多常见的C++编译错误。例如，C#的资源回收功能减轻了内存管理的负担，变量由环境自动初始化，变量是类型安全的等等。这样，使用C#语言编写和维护那些复杂的应用程序就变得很方便。

（4）与Web开发紧密结合

C#可以在.NET平台上轻松地构造Web应用程序的扩展框架。C#语言包含了内置的特性，使任何组件可以转换为XML网络服务，从而通过Internet被任何操作系统上运行的组件调用。更为重要的是，XML网络服务框架可以使处理现有的XML网络服务就像处理C#对象一样的简单。XML网络服务就像处理C#对象一样的简单。此外，为了提高性能，C#还允许将XML数据直接映射到Struct数据类型上。

3.1.1　第一个C#程序

为了使大家对C#编程语言有一个感性的认识，本节通过演示一个最基本的C#程序的创建过程，让读者知道究竟什么是C#程序。

1．编写C#源代码

可以选择在Visaul Studio 2012中编写应用程序，也可以在记事本中输入代码。为了让大家更深入地了解C#语言，这里采用记事本编写一个最基本的控制台应用程序。

【实例3-1】创建C#控制台应用程序

使用记事本编写C#应用程序，并在控制台屏幕输出Hello World的字符串，具体步骤如下：

01　选择“开始”|“所有程序”|“附件”|“记事本”命令，打开记事本编辑界面。

02　在记事本中输入以下代码：

03　将文件保存为Application.cs。保存文件的路径是C:/Demo/。

2．配置C#控制台的编译环境

C#源程序需要.NET Framework SDK安装程序提供的C#编译器csc.exe来编译。为了能够编译C#程序，需要首先设置系统环境变量。

01　以鼠标右键单击桌面上的“我的电脑”图标，在弹出的“系统”窗口中选择“高级系统设置”命令，打开如图3-1所示的“系统属性”对话框。

图3-1　“系统属性”对话框

02　选择“高级”选项卡，然后单击“环境变量”按钮，弹出如图3-2所示的“环境变量”对话框。

图3-2　“环境变量”对话框

03　在“系统变量”列表框中选择Path选项，单击“编辑”按钮，打开如图3-3所示的“编辑系统变量”对话框。

图3-3　“编辑系统变量”对话框

04　将.NET Framework SDK安装程序路径添加到“变量值”后面的文本框中。这里输入笔者存放程序的路径位置“;C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319\;”。最后单击“确定”按钮，退出“环境变量”对话框。

3．编译执行程序

在设置好C#控制台应用程序的编译环境之后，就可以对刚才编写的Hello World程序进行编译了。

01　执行“开始”命令，在如图3-4所示的“搜索程序和文件”文本框中输入cmd后，选择上面搜索结果列表中的cmd程序，在弹出如图3-5所示的命令行窗口。

图3-4　“搜索程序和文件”文本框

图3-5　编译程序

02　在命令行窗口中输入C:/Demo，进入Application.cs文件所在的路径，然后输入csc Application.cs，再按Enter键。

03　此时会在Application.cs文件的同一目录下生成后缀为.exe同名的可执行文件Application.exe。在如图3-6所示的命令行窗口中输入Application，按Enter键就会显示输出结果Hello World。

图3-6　输出运行结果

至此，就完成了一个完整的C#控制台应用程序。

3.1.2　C#代码结构

本节通过分析前文的第一个控制台程序Application来了解C#代码的基本结构，在编写C#代码时必须遵守这些基本语法规则。

1．命名空间和类

.NET框架提供了许多的类，以便让.NET程序语言使用这些类的功能。这些类根据功能分为了许多的命名空间。.NET框架有一个System命名空间，常用的类都在这个命名空间下。例如，Application程序的第一行是通知C#编译器使用System命名空间中的类，代码如下：

上面的代码中通过使用关键字using来引用System命名空间，以便在下面的程序代码中能够直接使用各种类，这个例子中使用了Console类来操作控制台程序的输入和输出。

每个C#程序都是由很多的类、结构和数据类型组成的集合。还可以使用namespace关键字来声明命名空间，声明命名空间的语法如下：

关键字class用来声明类，在Application的例子中，声明了一个名为Hello World的类，声明类的语法如下：

在C#中，所有的应用程序都必须包装在一个类中，类中包含程序所需的变量与方法的定义。

2．Main方法

每个应用程序都有一个且只有一个Main方法，该方法定义了这个类的行为或者是该类的功能，它是程序的入口。Main方法定义的语法如下：

上面的代码中public关键字表示所有的程序都可以访问Main方法。static关键字代表Main方法为整个程序运行期间都有效的方法，而且在调用这个方法之前不必对该类进行实例化。Main方法的返回值除了void之外也可以是int型。Main方法也可以带参数，例如下面的代码：

上面的代码和Application例子中的Main方法唯一的区别就是带了字符串数组String[]类型的参数args。这里特别要强调Main方法的第一个字母M必须大写。

3．语句块

在C#程序中，把使用符号“{”和“}”包含起来的程序称为“语句块”。语句块在条件和循环语句中经常会用到，主要是把重复使用的程序语句放在一起以方便使用，这样有助于程序的结构化。上面在Application例子中的Main方法的代码就是一个语句块。以下段代码来看它的语句块结构：

上面的代码中第1行到第5行中使用了两组“{”和“}”符号形成的不同语句块，也就是实现了语句块的嵌套。

4．语句终止符

每一句C#程序都要以语句终止符来结束，C#的语句终止符是“;”分号。例如代码：

上面的代码使用了语句终止符“;”，结束变量的定义。

在C#程序中，可以在一行中写多个语句，但每个语句都要以“;”结束，也可以在多行中写一个语句，但要在最后一行中以“;”结束。例如如下代码：

上面的代码中第1行中包含有多个语句，语句之间使用终止符“;”进行分割。第3行和第4行将一句代码拆开，分两行写完。

5．注释

注释在一个程序开发语言中也是非常重要的。C#提供了两种注释的类型：

（1）单行注释，注释符号是“//”，例如以下代码：

上面的代码中使用了单行注释符号“//”，符号后面是注释的具体内容。

（2）多行注释，注释符号是“/*”和“*/”，任何在符号“/*”和“*/”之间的内容都会被编译器忽略，例如以下代码：

上面的代码中第1行和第2行使用了多行注释“/*”和“*/”符号，符号之间的是注释内容。

此外XML注释符号“///”也可以用来对C#程序进行注释，例如代码：

上面的代码中第1行和第2行使用了XML注释符号“///”，符号后面的是具体的注释内容。

6．大小写的区别

C#是一种对大小写敏感的语言。在C#程序中，同名的大写和小写代表不同的对象，因此在输入关键字、变量和函数时必须使用适当的字符。

此外，C#对小写比较偏好，它的关键字基本上都采用小写，例如if、for、while等。

在定义变量时，C#开发人员一般都遵守这样的规范：对于私有变量的定义一般都以小写字母开头、而公共变量的定义则以大写字母开头，例如：以age来定义一个私有变量、而以Age来定义一个公共变量。