1. Теоретическое введение

1.1. Алфавит языка с#

Алфавит (или множество литер) языка программирования С# составляют символы таблицы кодов ASCII. Алфавит С# включает:

• строчные и прописные буквы латинского алфавита (мы их будем называть буквами);

• цифры от 0 до 9 (назовем их буквами-цифрами);

• символ «_» (подчеркивание — также считается буквой);

• набор специальных символов: " { }, 1 [ ] + — %/ \; ' : ? < > = ! & # ~ *-

• прочие символы.

Алфавит С# служит для построения слов, которые в C++ называются лексемами. Различают пять типов лексем:

• идентификаторы;

• ключевые слова;

• знаки (символы) операций;

• литералы;

• разделители.

Идентификатор может включать латинские буквы и буквы национальных алфавитов, цифры и символ подчеркивания. Прописные и строчные буквы различаются, например, myname, myName и MyName — три различных имени. Первым символом идентификатора может быть буква или знак подчеркивания, но не цифра. Могут быть зарезервированные идентификаторы, которые имеют специальное значение для компилятора, например, include, main, int и т.д.

Часть идентификаторов С# входит в фиксированный словарь ключевых слов. Эти идентификаторы образуют подмножество ключевых слов (они так и называются ключевыми словами).

Прочие идентификаторы после специального объявления становятся именами. Имена служат для обозначения переменных, типов данных, функций. Чтобы создать переменную, вы должны задать тип переменной и затем дать этому типу имя. Вы можете проинициализировать переменную во время ее объявления или присвоить ей новое значение во время выполнения программы. В языке С# требуется, чтобы переменные были явно проинициализированы до их использования. Однако инициализировать каждую переменную необязательно, но необходимо присвоить ей значение до того, как она будет использована.

Существуют переменные, значение которых нельзя изменить(константы). Константы бывают трех видов: литералы, символические константы и перечисления.

В операторе присваивания: x=32. Число 32 является литеральной константой и его значение всегда равно 32 и его нельзя изменить.

Символические константы именуют постоянные значения. Определение символической константы происходит следующим образом:

const <тип> <идентификатор> = <значение>;

Перечисления (enumerations) являются альтернативой константам. Перечисление - это особый размерный тип, состоящий из набора именованных констант (называемых списком перечисления).

К знакам операций относится один или более символов, определяющих действие над операндами. Внутри знака операции пробелы не допускаются. Например, в выражении а + b знак + является знаком операции, а а и b — операндами. Символы, составляющие знак операций, могут быть как специальными, например, &&, | и <, так и буквенными, такими как as или new.

Операции делятся на унарные, бинарные и тернарную по количеству участвующих в них операндов. Один и тот же знак может интерпретироваться по-разному в зависимости от контекста. Все знаки операций, за исключением [ ], ( ).и ? :, представляют собой отдельные лексемы. Для разделения используются скобки, точка, запятая. Ниже перечислены все знаки операций и разделители, использующиеся в С#:

{} [] (). . :: + - * / * % & | ˆ ! ˜ =

< > ? ++ -- && || « » == != <=>= += - = .*=

/= %= &= |= ˆ= <<= >>= ->

Существуют следующие виды операций:

• Операции инкремента (++) и декремента (--), называемые также операциями увеличения и уменьшения на единицу, имеют две формы записи префиксную, когда знак операции записывается перед операндом, и постфиксную.

• Операция new служит для создания нового объекта. Формат операции: new тип ( [ аргументы ] )

• Арифметическое отрицание (унарный минус -) меняет знак операнда на противоположный. Стандартная операция отрицания определена для типов int, long, float, double и decimal.

• Логическое отрицание (!) определено для типа boo!. Результат операции значение false, если операнд равен true, и значение true, если операнд равен false.

• Поразрядное отрицание (~), часто называемое побитовым, инвертирует каждый разряд в двоичном представлении операнда типа int, uint, long или ulong.

• Операция остатка от деления (%).

Также в языке С# очень часто используются управляющие символы, все используемые символы представлены в таблице 1.1

Управляющие символы

\a - Звуковой сигнал;

\b - Возврат на шаг назад;

\f - Перевод страницы;

\r - Возврат каретки;

\t - Горизонтальная табуляция;

\v - Вертикальная табуляция;

\\ - Обратная косая черта;

\’ - Апостроф

С# является языком со строгой типизацией. В нем необходимо объявлять тип всех создаваемых программных элементов (например, переменных, объектов, окон, кнопок и т. д.). Тип программного элемента сообщает компилятору о его размере (например, тип int показывает, что объект занимает 4 байта) и возможностях.

В С# типы делятся на две группы: базовые типы, предлагаемые языком, и типы, определяемые пользователем. Кроме того, типы С# разбиваются на две другие категории: размерные типы (типы по значению) и ссылочные типы.

Типы можно классифицировать по разным признакам. Если принять за основу строение элемента, все типы можно разделить на простые (не имеют внутренней структуры) и структурированные (состоят из элементов других типов). Для данных динамического типа размер данных в момент объявления может быть неизвестен, и память под них выделяется по запросу в процессе выполнения программы.

Почти все базовые типы являются размерными типами. Исключение составляют типы Object и String. Все пользовательские типы, кроме структур, являются ссылочными. Дополнительно к упомянутым типам, язык С# поддерживает типы указателей, однако они используются только с неуправляемым кодом. Принципиальное различие между размерными и ссылочными типами состоит в способе хранения их значений в памяти.

Целые типы, а также символьный, вещественные и финансовый типы можно объединить под названием арифметических типов.

Вещественные типы, или типы данных с плавающей точкой, хранятся в памяти компьютера иначе, чем целочисленные. Внутреннее представление вещественного числа состоит из двух частей — мантиссы и порядка, каждая часть имеет знак. Длина мантиссы определяет точность числа, а длина порядка его диапазон.

Все вещественные типы могут представлять как положительные, так и отрицательные числа. Чаще всего в программах используется тип double, поскольку его диапазон и точность покрывают большинство потребностей. Этот тип имеют вещественные литералы и многие стандартные математические функции.

Тип decimal предназначен для денежных вычислений, в которых критичны ошибки округления. Величины типа decimal позволяют хранить 28-29 десятичных разрядов.

Чаще всего типы С# разделяют по способу хранения элементов на типы-значения и ссылочные типы.

Язык С# предлагает обычный набор базовых типов, представленных в таблице 1.1

Таблица 1.1

Базовый набор типов данных

Тип	Размер в байтах	Тип .NET	Описание
Базовый тип
object		Object	Может хранить все что угодно, т.к. является всеобщим предком
Логический тип
bool	1	Bolean	true или false
Целые типы
sbyte	1	SByte	Целое со знаком (от -128 до 127)
byte	1	Byte	Целое без знака (от 0 до 255)
short	2	Int16	Целое со знака (от -32768 до 32767)
ushort	2	UInt16	Целое без знака (от 0 до 65535)
int	4	Int32	Целое со знаком (от -2147483648 до 2147483647)
uint	4	UInt	Целое число без знака ( от 0 до 4 294 967 295)
long	8	Int64	Целое со знаком (от -9223372036854775808 до 9223372036854775807)
ulong	8	UInt64	Целое без знака (от 0 до 0fffffffffffffff)
Вещественные типы
Float	4	Single	Число с плавающей точкой двойной точности. Содержит значения приблизительно от 1.5*10-45 до 3.4*1038 c 7 значащими цифрами

Продолжение табл.1.2

double	8	Double	Число с плавающей точкой двойной точности. Содержит значения приблизительно от 5. 0*10-324 до 1.7*10308 c 15-16 значащими цифрами
Символьный тип
char	2	Сhar	Символы Unicode
Строковый тип
string		String	Строка из Unicode-символов
Финансовый тип
decimal	12	Decimal	Число до 28 знаков с фиксированным положением десятичной точки. Обычно используется в финансовых расчетах. Требует суффикса <<m>> или <<М>>

Операнды, связанные знаками операций, образуют выражения. Понятие «выражение» в языке программирования соответствует понятию «словосочетание» в языке человека. Тип выражения определяется типом операндов.

Комментарии предназначены для записи пояснений к программе и формирования документации. Компилятор комментарии игнорирует. Внутри комментария можно использовать любые символы. В С# есть два вида комментариев: однострочные и многострочные. Однострочный комментарий начинается с двух символов прямой косой черты (//) и заканчивается символом перехода на новую строку, многострочный заключается между символами-скобками /* и */ и может занимать часть строки, целую строку или несколько строк. Комментарии не вкладываются друг в друга: символы // и /* не обладают никаким специальным значением внутри комментария.