《C#程序設(shè)計基礎(chǔ)》課件

C#程序設(shè)計基礎(chǔ)本課程將帶你深入了解C#程序設(shè)計的基礎(chǔ)知識，從語言語法到核心概念，以及Windows窗體、WPF應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)訪問和Web開發(fā)等應(yīng)用實踐，幫助你打下堅實的C#編程基礎(chǔ)。C#語言概述面向?qū)ο驝#是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，支持封裝、繼承和多態(tài)等核心概念，使其易于構(gòu)建可維護(hù)和可擴(kuò)展的軟件應(yīng)用程序。類型安全C#是一種強(qiáng)類型語言，要求變量在聲明時指定數(shù)據(jù)類型，并確保在編譯和運(yùn)行時進(jìn)行類型檢查，有助于提高代碼質(zhì)量和可讀性?，F(xiàn)代化C#是一種現(xiàn)代化的編程語言，提供對各種功能的支持，包括泛型、委托、事件、Lambda表達(dá)式等，以提升開發(fā)效率和代碼可讀性?？缙脚_C#在.NET平臺的基礎(chǔ)上，現(xiàn)在也能夠開發(fā)跨平臺應(yīng)用程序，利用.NETCore框架，可以構(gòu)建面向Windows、macOS、Linux和Android等多個平臺的應(yīng)用程序。.NETFramework簡介1運(yùn)行時環(huán)境.NETFramework提供了一個完整的運(yùn)行時環(huán)境，包括公共語言運(yùn)行時(CLR)，負(fù)責(zé)管理代碼執(zhí)行，以及各種基礎(chǔ)類庫，提供豐富的編程功能。2跨語言支持.NETFramework支持多種編程語言，例如C#、VB.NET、F#等，允許開發(fā)人員根據(jù)項目需求選擇合適的語言。3組件化架構(gòu).NETFramework采用組件化架構(gòu)，將各種功能劃分為不同的組件，方便開發(fā)人員根據(jù)需要選擇和使用。VisualStudio開發(fā)環(huán)境代碼編輯器VisualStudio提供了強(qiáng)大的代碼編輯器，支持語法高亮、自動完成、代碼重構(gòu)等功能，提高代碼編寫效率。調(diào)試器VisualStudio集成了調(diào)試器，方便開發(fā)人員逐步執(zhí)行代碼、設(shè)置斷點(diǎn)、查看變量值，快速定位和解決代碼錯誤。項目管理VisualStudio提供了項目管理工具，可以創(chuàng)建、管理和構(gòu)建C#項目，方便開發(fā)人員進(jìn)行代碼組織和版本控制。C#語言基礎(chǔ)語法關(guān)鍵字C#語言包含一組預(yù)定義的關(guān)鍵字，用于標(biāo)識語言的語法結(jié)構(gòu)，例如int、string、class、if、for等。標(biāo)識符標(biāo)識符用于命名變量、方法、類等程序元素，遵循一定的命名規(guī)則，例如以字母或下劃線開頭，只能包含字母、數(shù)字和下劃線。注釋注釋用于解釋代碼，提高代碼可讀性，不會被編譯器執(zhí)行。C#支持單行注釋(//)和多行注釋(/**/)。數(shù)據(jù)類型與變量1整型用于存儲整數(shù)，例如int、short、long、te等。2浮點(diǎn)型用于存儲小數(shù)，例如float、double、decimal等。3字符型用于存儲單個字符，例如char類型。4字符串型用于存儲字符串，例如string類型。5布爾型用于存儲真假值，例如bool類型。操作符和表達(dá)式算術(shù)運(yùn)算符用于執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算，例如加號(+)、減號(-)、乘號(*)、除號(/)、取模運(yùn)算符(%)等。關(guān)系運(yùn)算符用于比較兩個值，例如等于(==)、不等于(!=)、大于(>)、小于(<)、大于等于(>=)、小于等于(<=)等。邏輯運(yùn)算符用于組合多個布爾表達(dá)式，例如與運(yùn)算符(&&)、或運(yùn)算符(||)、非運(yùn)算符(!)等。賦值運(yùn)算符用于將值賦予變量，例如賦值運(yùn)算符(=)、復(fù)合賦值運(yùn)算符(+=、-=、*=、/=、%=等)。程序控制結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)程序按照代碼的順序逐行執(zhí)行，是最基本的控制結(jié)構(gòu)。分支結(jié)構(gòu)根據(jù)條件判斷執(zhí)行不同的代碼塊，常用的分支結(jié)構(gòu)有if語句和switch語句。循環(huán)結(jié)構(gòu)重復(fù)執(zhí)行一段代碼，常用的循環(huán)結(jié)構(gòu)有for循環(huán)、while循環(huán)、do...while循環(huán)等。方法與參數(shù)定義方法使用關(guān)鍵字"static"定義方法，并指定方法名、返回值類型和參數(shù)列表。1調(diào)用方法使用方法名和參數(shù)列表調(diào)用方法，并獲取方法的返回值。2參數(shù)傳遞C#支持按值傳遞和按引用傳遞兩種參數(shù)傳遞方式。3類與對象1類類是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于描述一組對象的共同特征和行為，包含數(shù)據(jù)成員和成員方法。2對象對象是類的實例，具有類定義的特征和行為，用于在程序中表示具體的實體。封裝與訪問控制1封裝封裝是將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法封裝在一個類中，隱藏內(nèi)部實現(xiàn)細(xì)節(jié)，對外提供統(tǒng)一的接口。2訪問控制C#提供了不同的訪問修飾符，用于控制類、成員變量、方法的訪問權(quán)限，例如public、private、protected等。繼承與多態(tài)單繼承多繼承C#支持單繼承，允許一個類繼承另一個類，并獲得父類的屬性和方法。多繼承則是指一個類可以繼承多個父類，C#中通過接口來實現(xiàn)類似多繼承的功能。接口與抽象類抽象類抽象類不能直接實例化，只能被其他類繼承，用于定義抽象方法，子類必須實現(xiàn)抽象方法。接口接口定義了一組方法簽名，不包含方法實現(xiàn)，只能被其他類實現(xiàn)，用于規(guī)范類的行為。異常處理1try-catch使用try-catch塊捕獲異常，避免程序崩潰。2finally在finally塊中放置一些必須執(zhí)行的代碼，無論是否發(fā)生異常。3throw使用throw關(guān)鍵字拋出異常，將異常傳遞給調(diào)用者。數(shù)組數(shù)組是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲相同數(shù)據(jù)類型的一組元素，可以使用索引訪問數(shù)組元素。集合類型List有序集合，允許重復(fù)元素，可以使用索引訪問元素。Dictionary鍵值對集合，每個鍵值對唯一，可以使用鍵訪問對應(yīng)的值。HashSet無序集合，不允許重復(fù)元素，可以使用Contains方法判斷元素是否存在。LINQ查詢1數(shù)據(jù)源LINQ可以查詢各種數(shù)據(jù)源，包括數(shù)組、集合、數(shù)據(jù)庫等。2查詢語法LINQ提供了簡潔的查詢語法，類似于SQL語句，便于編寫查詢表達(dá)式。3方法語法LINQ還提供了方法語法，可以使用擴(kuò)展方法進(jìn)行查詢操作，更加靈活。委托與事件委托委托是一種類型安全的函數(shù)指針，可以指向方法，并可以傳遞給其他方法作為參數(shù)。事件事件是一種機(jī)制，允許對象通知其他對象發(fā)生了某些事件，并觸發(fā)相應(yīng)的操作。匿名方法與Lambda表達(dá)式匿名方法匿名方法是無需命名的方法，可以作為參數(shù)傳遞給其他方法，簡化代碼編寫。Lambda表達(dá)式Lambda表達(dá)式是匿名函數(shù)的簡化寫法，使用=>符號分隔參數(shù)和表達(dá)式，更簡潔易讀。泛型編程類型參數(shù)泛型允許在代碼中使用類型參數(shù)，而不是具體的類型，提高代碼的可重用性。1類型約束可以使用類型約束限制類型參數(shù)的類型，確保代碼的安全性。2泛型方法泛型方法可以接受不同類型的參數(shù)，并返回相應(yīng)的類型結(jié)果。3構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)1構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造函數(shù)用于初始化對象，在創(chuàng)建對象時自動執(zhí)行，沒有返回值。2析構(gòu)函數(shù)析構(gòu)函數(shù)用于在對象被銷毀時執(zhí)行，用于清理資源，只有一個析構(gòu)函數(shù)。屬性與索引器1屬性屬性是用于訪問類成員變量的訪問器，提供了一種控制訪問方式，并可以進(jìn)行驗證和轉(zhuǎn)換。2索引器索引器允許像訪問數(shù)組元素一樣訪問類的成員，可以自定義索引方式，方便操作數(shù)據(jù)。運(yùn)算符重載算術(shù)運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符其他運(yùn)算符運(yùn)算符重載允許自定義運(yùn)算符的行為，使其能夠處理自定義類型，使代碼更加自然和易讀。結(jié)構(gòu)體與枚舉枚舉枚舉是一種值類型，用于定義一組命名常量，方便代碼維護(hù)和可讀性。結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體是一種值類型，用于定義自定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，類似于類，但結(jié)構(gòu)體是值類型，而不是引用類型。字符串處理1String類C#提供String類，提供豐富的字符串操作方法，例如查找、替換、截取、比較等。2StringBuilder類StringBuilder類用于高效地構(gòu)建字符串，避免頻繁創(chuàng)建新的字符串對象。3正則表達(dá)式可以使用正則表達(dá)式進(jìn)行復(fù)雜的字符串匹配和替換操作，靈活處理各種格式的字符串。文件和目錄操作1文件操作可以使用File類進(jìn)行文件讀寫操作，包括創(chuàng)建、打開、關(guān)閉、刪除文件等。2目錄操作可以使用Directory類進(jìn)行目錄操作，包括創(chuàng)建、刪除、移動、復(fù)制目錄等。3路徑操作可以使用Path類操作文件和目錄的路徑，包括組合路徑、獲取文件信息等。流與序列化流流是一種抽象概念，表示數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)目標(biāo)，可以用于讀寫各種數(shù)據(jù)，包括文件、網(wǎng)絡(luò)等。序列化序列化將對象轉(zhuǎn)換為可保存或傳輸?shù)母袷剑鏧ML、JSON等，便于數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)傳輸。反序列化反序列化將序列化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對象，以便在應(yīng)用程序中使用。多線程編程Thread類使用Thread類創(chuàng)建線程，并使用Start方法啟動線程。線程同步使用鎖、信號量等機(jī)制保證線程安全，避免數(shù)據(jù)沖突和資源競爭。線程池使用線程池管理線程，提高線程創(chuàng)建和銷毀的效率，節(jié)約系統(tǒng)資源。任務(wù)并行庫任務(wù)使用Task類表示異步操作，并使用await關(guān)鍵字等待任務(wù)完成。并行可以使用Parallel類并行執(zhí)行循環(huán)操作，提高程序執(zhí)行速度。異步使用async和await關(guān)鍵字編寫異步代碼，避免阻塞主線程，提高應(yīng)用程序響應(yīng)能力。Windows窗體編程1窗體Windows窗體應(yīng)用程序使用Form類創(chuàng)建窗體，并添加各種控件，例如按鈕、文本框、列表框等。2控件Windows窗體提供了各種控件，用于構(gòu)建用戶界面，例如按鈕、文本框、列表框、組合框、日期選擇器等。3事件處理使用事件處理機(jī)制響應(yīng)用戶操作，例如按鈕點(diǎn)擊、文本框內(nèi)容改變等，實現(xiàn)應(yīng)用程序的交互功能。WPF應(yīng)用程序XAML語言WPF使用XAML語言定義用戶界面，XAML是一種聲明式標(biāo)記語言，易于理解和編寫。依賴屬性WPF控件使用依賴屬性，允許屬性值相互依賴，并提供各種屬性修改機(jī)制。數(shù)據(jù)綁定WPF支持?jǐn)?shù)據(jù)綁定，可以將界面元素與數(shù)據(jù)源綁定，方便更新數(shù)據(jù)和界面同步。XAML語言標(biāo)記語言XAML是一種基于XML的標(biāo)記語言，用于定義用戶界面元素、屬性和行為。聲明式語法XAML采用聲明式語法，以標(biāo)簽和屬性的方式描述用戶界面，易于理解和維護(hù)。可擴(kuò)展性XAML可以擴(kuò)展自定義控件和資源，方便開發(fā)人員構(gòu)建復(fù)雜的應(yīng)用程序?？丶c布局基本控件WPF提供各種基本控件，例如Button、TextBox、Label、ListBox、ComboBox等，用于構(gòu)建基本的用戶界面元素。布局容器WPF提供各種布局容器，用于安排控件的位置和大小，例如Grid、StackPanel、Canvas等。自定義控件WPF允許開發(fā)人員自定義控件，以滿足特定需求，例如自定義數(shù)據(jù)顯示控件、自定義交互控件等。事件處理與數(shù)據(jù)綁定事件處理WPF使用事件處理機(jī)制響應(yīng)用戶操作，例如按鈕點(diǎn)擊、文本框內(nèi)容改變等，實現(xiàn)應(yīng)用程序的交互功能。數(shù)據(jù)綁定WPF支持?jǐn)?shù)據(jù)綁定，可以將界面元素與數(shù)據(jù)源綁定，方便更新數(shù)據(jù)和界面同步。資源和樣式1資源WPF支持資源，可以將各種元素，例如顏色、字體、圖像、樣式等存儲在資源字典中，方便復(fù)用。2樣式樣式可以為控件定義外觀和行為，可以應(yīng)用于單個控件，也可以應(yīng)用于整個應(yīng)用程序，提高界面一致性和可維護(hù)性。3模板模板可以自定義控件的外觀，例如按鈕的形狀、顏色、文本等，可以創(chuàng)建自定義的控件外觀。導(dǎo)航和頁面轉(zhuǎn)換導(dǎo)航框架WPF提供了NavigationWindow類，用于實現(xiàn)應(yīng)用程序的導(dǎo)航功能，可以跳轉(zhuǎn)到不同的頁面。頁面轉(zhuǎn)換可以使用Page類創(chuàng)建頁面，并使用NavigationService類在頁面之間進(jìn)行跳轉(zhuǎn)，實現(xiàn)應(yīng)用程序的導(dǎo)航功能。數(shù)據(jù)訪問技術(shù)ADO.NETADO.NET是一種數(shù)據(jù)訪問技術(shù)，提供了一組類庫，用于連接、查詢、更新和管理數(shù)據(jù)庫。1實體框架實體框架是一種對象關(guān)系映射(ORM)技術(shù)，使用對象模型來訪問數(shù)據(jù)庫，簡化數(shù)據(jù)訪問操作。2其他技術(shù)除了ADO.NET和實體框架，還有其他數(shù)據(jù)訪問技術(shù)，例如LINQtoSQL、NHibernate等，可以根據(jù)項目需求選擇合適的技術(shù)。3ADO.NET基礎(chǔ)1連接數(shù)據(jù)庫使用SqlConnection類連接到SQLServer數(shù)據(jù)庫，使用ConnectionString屬性指定連接字符串。2執(zhí)行命令使用SqlCommand類執(zhí)行SQL命令，例如查詢、插入、更新、刪除數(shù)據(jù)等。3數(shù)據(jù)讀取使用SqlDataReader類讀取查詢結(jié)果，使用SqlDataAdapter類填充數(shù)據(jù)集。實體框架1模型使用實體類定義數(shù)據(jù)庫中的表結(jié)構(gòu)，每個實體類對應(yīng)一個數(shù)據(jù)庫表。2上下文DbContext類是實體框架的入口，負(fù)責(zé)管理與數(shù)據(jù)庫的連接和操作。3查詢可以使用LINQ查詢語言查詢實體數(shù)據(jù)，并使用DbContext類執(zhí)行查詢操作。SQLServer數(shù)據(jù)庫SQLServer是一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理功能，支持多種數(shù)據(jù)庫引擎和工具，廣泛應(yīng)用于企業(yè)應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)倉庫。Web應(yīng)用程序開發(fā)ASP.NETASP.NET是一個用于構(gòu)建Web應(yīng)用程序的框架，提供各種工具和組件，例如Web表單、MVC框架、WebAPI等。BlazorBlazor是一個用于構(gòu)建交互式WebUI的框架，允許使用C#編寫前端代碼，并使用Razor語法模板。ASP.NETWeb表單1頁面生命周期ASP.NETWeb表單頁面具有生命周期，從請求處理到頁面渲染，經(jīng)歷不同的階段。2控件ASP.NETWeb表單提供各種控件，用于構(gòu)建Web用戶界面，例如按鈕、文本框、列表框等。3事件處理使用事件處理機(jī)制響應(yīng)用戶操作，例如按鈕點(diǎn)擊、文本框內(nèi)容改變等，實現(xiàn)Web應(yīng)用程序的交互功能。A