- •Учебное пособие по дисциплине «программирование»
- •Оглавление
- •1 С# 6.0 и платформа .Net 4.6 6
- •С# 6.0 и платформа .Net 4.6
- •Платформа Microsoft .Net Framework.
- •Понятия приложения, проекта, решения
- •Среда разработки Visual Studio .Net
- •Создание первого проекта
- •Компиляция и выполнение программы в среде clr
- •Технология объектно-ориентированного программирования
- •Состав языка
- •Типы данных
- •Переменные и константы
- •Организация ввода-вывода данных. Форматирование.
- •Вывод данных
- •Ввод данных
- •Операции
- •3. Отрицание:
- •9. Условная операция.
- •Выражения и преобразование типов
- •Операторы языка c#
- •Операторы следования
- •Операторы ветвления
- •Оператор выбора switch
- •Операторы цикла
- •Операторы безусловного перехода
- •Методы: основные понятия
- •Необязательные параметры
- •Именованные параметры
- •Перегрузка методов
- •Рекурсивные методы
- •Обработка исключений
- •Оператор try
- •Операторы checked и unchecked
- •Генерация собственных исключений
- •Полезные совет
- •Массивы
- •Одномерные массивы
- •Многомерные массивы
- •Ступенчатые массивы
- •Оператор foreach и его использование при работе с массивами
- •Символы и строки
- •Символы char
- •Неизменяемые строки string
- •Изменяемые строки
- •Регулярные выражения
- •Метасимволы в регулярных выражениях
- •Поиск в тексте по шаблону
- •Редактирование текста
- •Организация с#-системы ввода-вывода
- •Байтовый поток
- •Символьный поток
- •Двоичные потоки
- •Перенаправление стандартных потоков
- •Работа с файловой системой
- •Работа с каталогами Абстрактный класс FileSystemInfo
- •Класс DirectoryInfo
- •Класс Directory
- •Работа с файлами Класс Filelnfo
- •Класс File
- •Основные понятия
- •Данные: поля и константы
- •Конструкторы
- •Конструкторы экземпляра
- •Конструкторы класса
- •Свойства
- •«Один класс – один файл»,
- •Классы (продолжение)
- •Деструкторы
- •Индексаторы
- •Операции класса
- •Унарные операции
- •Бинарные операции
- •Операции преобразования типов
- •Иерархия классов
- •Наследование
- •Использование защищенного доступа
- •Наследование конструкторов
- •1) Позволяет вызвать конструктор базового класса:
- •2) Позволяет получить доступ к члену базового класса, который скрыт "за" членом производного класса.
- •Многоуровневая иерархия
- •Переменные базового класса и производного класса
- •Виртуальные методы
- •Абстрактные методы и классы
- •Запрет наследования
- •Обобщенные типы
- •Значения по умолчанию
- •Статические поля обобщенных классов
- •Ограничения универсальных типов
- •Использование нескольких универсальных параметров
- •Обобщенные методы
- •Наследование обобщенных типов
- •Анонимные типы
- •Методы расширения
- •Интерфейсы
- •Введение в интерфейсы
- •Интерфейсы в преобразованиях типов
- •Обобщенные интерфейсы
- •Явное применение интерфейсов
- •Клонирование объектов. Интерфейс iCloneable
- •Сортировка объектов. Интерфейс iComparable
- •Применение компаратора
- •Ковариантность и контравариантность обобщенных интерфейсов
- •Структуры
- •Перечисления enum
- •Коллекции
- •Введение в коллекции
- •Необобщенные коллекции
- •Обобщенные коллекции
- •Инициализация словарей
- •Класс ObservableCollection
- •Индексаторы и создание коллекций
- •Интерфейсы iEnumerable и iEnumerator
- •Итераторы и оператор yield
- •Именованный итератор
- •Класс Hashtable
- •Делегаты, события и лямбды
- •Делегаты
- •События
- •Класс данных события AccountEventArgs
- •Анонимные методы
- •Ковариантность и контравариантность делегатов
- •Ковариантность и контравариантность в обобщенных делегатах
- •Делегаты Action, Predicate и Func
- •Встроенные Методы (Expression–Bodied)
- •Сериализация
- •Введение в сериализацию объектов
- •Атрибут Serializable
- •Формат сериализации
- •Бинарная сериализация. BinaryFormatter
- •Сериализация в формат soap. SoapFormatter
- •Сериализация в xml. XmlSerializer
- •Сериализация в json. DataContractJsonSerializer
- •Сборка мусора, управление памятью и указатели
- •Сборщик мусора в c#
- •Класс System.Gc
- •Финализируемые объекты
- •Создание деструкторов
- •Интерфейс iDisposable
- •Комбинирование подходов
- •Общие рекомендации по использованию Finalize и Dispose
- •Указатели
- •Ключевое слово unsafe
- •Операции * и &
- •Получение адреса
- •Операции с указателями
- •Указатель на другой указатель
- •Указатели на структуры, члены классов и массивы
- •Указатели на массивы и stackaloc
- •Оператор fixed и закрепление указателей
- •Dlr в c#. Ключевое слово dynamic
- •Сборки .Net
- •Роль сборок в приложениях .Net
- •Манифест сборки
- •Атрибуты сборки
- •Разделяемые сборки. Добавление сборки в gac
- •Строгое имя сборки
- •Многопоточность
- •Введение в многопоточность. Класс Thread
- •Получение информации о потоке
- •Статус потока
- •Приоритеты потоков
- •Создание потоков. Делегат ThreadStart
- •Потоки с параметрами и ParameterizedThreadStart
- •Синхронизация потоков
- •Мониторы
- •Класс AutoResetEvent
- •Мьютексы
- •Семафоры
- •Использование таймеров
- •Параллельное программирование и библиотека tpl
- •Задачи и класс Task
- •Массив задач
- •Работа с классом Task
- •Свойства класса Task
- •Возвращение результатов из задач
- •Задачи продолжения
- •Класс Parallel
- •Выход из цикла
- •Отмена задач и параллельных операций. CancellationToken
- •Отмена параллельных операций Parallel
- •Aсинхронное программирование
- •Асинхронные делегаты
- •IAsyncResult и методы BeginInvoke/EndInvoke
- •Асинхронные методы, async и await
- •Последовательный и параллельный вызов асинхронных методов
- •Обработка ошибок в асинхронных методах
- •Обработка исключений в async void-методах
- •Обработка нескольких исключений. WhenAll
- •Await в блоках catch и finally
- •Отмена асинхронных операций
- •Рефлексия
- •Введение в рефлексию. Класс System.Type
- •Получение типа
- •Применение рефлексии и исследование типов
- •Получение информации о методах
- •Получение конструкторов
- •Получение информации о полях и свойствах
- •Поиск реализованных интерфейсов
- •Динамическая загрузка сборок и позднее связывание
- •Позднее связывание
- •Атрибуты в .Net
- •Ограничение применения атрибута
- •Основы linq
- •Методы расширения linq
- •Список используемых методов расширения linq
- •Фильтрация выборки и проекция
- •Фильтрация
- •Выборка сложных объектов
- •Сложные фильтры
- •Проекция
- •Переменые в запросах и оператор let
- •Выборка из нескольких источников
- •Сортировка
- •Множественные критерии сортировки
- •Работа с множествами
- •Разность множеств
- •Пересечение множеств
- •Объединение множеств
- •Удаление дубликатов
- •Агрегатные операции
- •Метод Aggregate
- •Получение размера выборки. Метод Count
- •Получение суммы
- •Максимальное, минимальное и среднее значения
- •Методы Skip и Take
- •Группировка
- •Соединение коллекций. Метод Join, GroupJoin и Zip
- •Метод Zip
- •Методы All и Any
- •Отложенное и немедленное выполнение linq
- •Делегаты и анонимные методы в запросах linq
- •Работа с xml в c#
- •Работа с xml с помощью классов System.Xml
- •Изменение xml-документа
- •Удаление узлов
- •Linq to Xml. Создание Xml-документа
- •Выборка элементов в linq to xml
- •Изменение документа в linq to xml
- •Введение в Parallel linq. Метод AsParallel
- •Метод AsParallel
- •Метод ForAll
- •Метод AsOrdered
- •Обработка ошибок и отмена операции
- •Прерывание параллельной операции
- •Службы Windows
- •Создание службы для Windows
- •Установка службы
- •Сетевое программирование в с# и .Net
- •Основы работы с сетями в c# и .Net
- •Введение в сети и протоколы
- •Адреса в .Net
- •Отправка запросов
- •Класс WebClient
- •Классы WebRequest и WebResponse
- •Отправка данных в запросе
- •Обработка ошибок при запросах
- •Класс Socket
- •Общий принцип работы сокетов
- •Клиент-серверное приложение на сокетах tcp
- •Протокол tcp
- •Многопоточное клиент-серверное приложение tcp
- •Консольный tcp-чат
- •NetworkStream и текстовые потоки
- •Потоки бинарных данных
- •Протокол http
- •Руководство по Universal Windows Platform
- •Руководство по ado.Net и работе с базами данных
- •Глава 3. Работа с SqlDataAdapter и DataSet
- •Глава 4. Linq to sql
- •Введение в Entity Framework
- •Что такое Entity Framework
- •Способы взаимодействия с бд
- •Первое приложение с Entity Framework. Подход Code First
- •Взаимодействие с данными. Подходы
- •Code First к существующей базе данных
- •Соглашения по наименованию в Code First
- •Сопоставление типов
- •Названия таблиц и столбцов
- •Автоматизация Code First
- •Автоматизация Code First и ef Power Tools
- •Основы Entity Framework
- •Основные операции с данными
- •Добавление
- •Редактирование
- •Удаление
- •Строка подключения
- •Строка подключения в Model First и Database First
- •Навигационные свойства и lazy loading
- •Способы получения связанных данных
- •Связь один-к-одному
- •Связь один ко многим
- •Связь один ко многим. Практический пример
- •Связь многие ко многим
- •Инициализация базы данных
- •Параллелизм в Entity Framework
- •Управление транзакциями
- •Руководство по программированию для Xamarin Forms
- •Руководство по asp.Net Core
- •Паттерны проектирования в c# и .Net
- •Руководство по игростроению на платформе MonoGame
- •Задания для самостоятельного выполнения Рекомендации по выполнению практикума
- •Лабораторная работа. Алгебра логики и логические задачи.
- •Лабораторная работа. Алгоритмы. Алгоритмизация.
- •Цель и порядок работы
- •Контрольные вопросы
- •Задания
- •Лабораторная работа. Основы c# (.Net)
- •Работа с консолью и класс Console
- •Лабораторная работа. Основные операции с#. Выражения. Преобразование типов.
- •Лабораторная работа. Операторы языка c#
- •Лабораторная работа. Методы: основные понятия
- •Лабораторная работа. Рекурсивные методы
- •I. Разработать рекурсивный метод (возвращающий значение):
- •II. Разработка рекурсивных методов ( не возвращающих значений):
- •Лабораторная работа. Обработка исключений
- •Лабораторная работа. Массивы
- •I. Дана последовательность целых чисел.
- •II. Дана последовательность из n действительных чисел.
- •III. Дан массив размером n×n, элементы которого целые числа.
- •IV. Дан массив размером n×n, элементы которого целые числа.
- •Лабораторная работа. Символы и строки
- •Лабораторная работа. Регулярные выражения
- •Лабораторная работа. Организация с#-системы ввода-вывода
- •I. Работа с двоичными файлами:
- •II. Работа с текстовым (символьным) файлом.
- •Лабораторная работа. Работа с файловой системой
- •Лабораторная работа. Классы: основные понятия, данные, методы, конструкторы, свойства
- •Лабораторная работа. Классы: деструкторы, индексаторы, операции класса, операции преобразования типов
- •Лабораторная работа. Иерархия классов
- •Лабораторная работа. Интерфейсы и структуры
- •Лабораторная работа. Коллекции пространства имен System.Collection
- •Решить следующие задачи с использованием класса Stack:
- •Решить следующие задачи с использованием класса Queue:
- •Решить задачи из предыдущей лабораторной работы, используя класс ArrayList.
- •Лабораторная работа. Делегаты
- •Лабораторная работа. Сборки .Net
- •Лабораторная работа. Многопоточность
- •Лабораторная работа. Парелельное программирование и библиотека tpl.
- •Лабораторная работа. Сетевое программирование c#.
- •Лабораторная работа. Windows Universal Platform.
- •Лабораторная работа. Wup - проект.
- •Лабораторная работа. Ado.Net работа с базами данных
- •1. Библиотека
- •2. Университет
- •3. Оптовая база
- •4. Производство
- •5. Сеть магазинов
- •6. Авторемонтные мастерские
- •7. Деканат
- •8. Договорная деятельность организации
- •9. Поликлиника
- •10. Телефонная станция
- •11. Спорт
- •12. Сельскохозяйственные работы
- •13. Городской транспорт
- •14. География
- •15. Домоуправление
- •16. Аэропорт
- •Лабораторная работа. Entity Framework
- •1. Библиотека
- •2. Университет
- •3. Оптовая база
- •4. Производство
- •5. Сеть магазинов
- •6. Авторемонтные мастерские
- •7. Деканат
- •8. Договорная деятельность организации
- •9. Поликлиника
- •10. Телефонная станция
- •11. Спорт
- •12. Сельскохозяйственные работы
- •13. Городской транспорт
- •14. География
- •15. Домоуправление
- •16. Аэропорт
- •Лабораторная работа. Xamarin Forms
- •Лабораторная работа. Asp.Net mvc 5 / Core
Отмена асинхронных операций
Для отмены асинхронных операций используются классы CancellationToken и CancellationTokenSource:
static void Main(string[] args)
{
DisplayResultAsync(6);
Console.Read();
}
static async void DisplayResultAsync(int num)
{
CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
try
{
Task t1 = FactorialAsync(num, cts.Token);
Task t2 = Task.Run(() =>
{
Thread.Sleep(2000);
cts.Cancel(); // отмена асинхронной операции
});
await Task.WhenAll(t1, t2);
}
catch(OperationCanceledException ex)
{
Console.WriteLine(ex.Message);
}
finally
{
cts.Dispose();
}
}
static Task FactorialAsync(int x, CancellationToken token)
{
return Task.Run(() =>
{
int result = 1;
for (int i = 1; i <= x; i++)
{
token.ThrowIfCancellationRequested();
result *= i;
Console.WriteLine("Факториал числа {0} равен {1}", i, result);
Thread.Sleep(1000);
}
}, token);
}
Для создания токена определяется объект CancellationTokenSource. Метод FactorialAsync в качестве параметра принимает токен, и если где-то во внешнем коде произойдет отмена операции через вызов cts.Cancel, то в методе FactorialAsync выражение token.ThrowIfCancellationRequested() генерирует исключение OperationCanceledException. Это исключение затем перехватывается во внешнем коде в блоке try..catch.
Для тестирования обработки исключения здесь запускаются параллельно две асинхронные задачи. Одна из них через некоторое время завершает асинхронную операцию подсчета факториала. Поэтому метод подсчета факториала выбрасывает исключение:
Факториал числа 1 равен 1
Факториал числа 2 равен 2
Операция была отменена.
В качестве альтернативы мы бы могли проверять в цикле нахождения факториала значение token.IsCancellationRequested. Если оно равно true, то была запрошена отмена операции. Например:
static Task FactorialAsync(int x, CancellationToken token)
{
return Task.Run(() =>
{
int result = 1;
for (int i = 1; i <= x; i++)
{
if (token.IsCancellationRequested)
{
Console.WriteLine("Операция прервана токеном");
return;
}
result *= i;
Console.WriteLine("Факториал числа {0} равен {1}", i, result);
Thread.Sleep(1000);
}
}, token);
}
Рефлексия
Введение в рефлексию. Класс System.Type
Рефлексия представляет собой процесс выявления типов во время выполнения приложения. Каждое приложение содержит набор используемых классов, интерфейсов, а также их методов, свойств и прочих кирпичиков, из которых складывается приложение. И рефлексия как раз и позволяет определить все эти составные элементы приложения.
Основной функционал рефлексии сосредоточен в пространстве имен System.Reflection. В нем мы можем выделить следующие основные классы:
Assembly: класс, представляющий сборку и позволяющий манипулировать этой сборкой
AssemblyName: класс, хранящий информацию о сборке
MemberInfo: базовый абстрактный класс, определяющий общий функционал для классов EventInfo, FieldInfo, MethodInfo и PropertyInfo
EventInfo: класс, хранящий информацию о событии
FieldInfo: хранит информацию об определенном поле типа
MethodInfo: хранит информацию об определенном методе
PropertyInfo: хранит информацию о свойстве
ConstructorInfo: класс, представляющий конструктор
Module: класс, позволяющий получить доступ к определенному модулю внутри сборки
ParameterInfo: класс, хранящий информацию о параметре метода
Эти классы представляют составные блоки типа и приложения: методы, свойства и т.д. Но чтобы получить информацию о членах типа, нам надо воспользоваться классом System.Type.
Класс System.Type представляет изучаемый тип, инкапсулируя всю информацию о нем. С помощью его свойств и методов можно получить эту информацию. Некоторые из его свойств и методов:
Метод FindMembers() возвращает массив объектов MemberInfo данного типа
Метод GetConstructors() возвращает все конструкторы данного типа в виде набора объектов ConstructorInfo
Метод GetEvents() возвращает все события данного типа в виде массива объектов EventInfo
Метод GetFields() возвращает все поля данного типа в виде массива объектов FieldInfo
Метод GetInterfaces() получает все реализуемые данным типом интерфейсы в виде массива объектов Type
Метод GetMembers() возвращает все члены типа в виде массива объектов MemberInfo
Метод GetMethods() получает все методы типа в виде массива объектов MethodInfo
Метод GetProperties() получает все свойства в виде массива объектов PropertyInfo
Свойство IsAbstract возвращает true, если тип является абстрактным
Свойство IsArray возвращает true, если тип является массивом
Свойство IsClass возвращает true, если тип представляет класс
Свойство IsEnum возвращает true, если тип является перечислением
Свойство IsInterface возвращает true, если тип представляет интерфейс
