- •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
Класс File
Доступ к физическим файлам можно получать и через статические методы класса File. Большинство методов объекта Fileinfo представляют в этом смысле зеркальное отражение методов объекта File.
Замечание. В последний раз удалите с диска d измененную папку prim, затем скопирует ее исходную версию из раздела 12 данного электронного учебника.
static void Main(string[] args)
{
File.Copy(@"d:\prim\letter\letter1.txt", @"d:\prim\bmp\letter1.txt");
Directory.CreateDirectory(@"d:\prim\archives");
File.Move(@"d:\prim\letter\letter1.txt", @"d:\prim\archives\letter1.txt");
File.Delete(@"d:\prim\letter\letter2.txt");
Directory.Delete(@"d:\prim\letter");
}
Имеет прямой смысл использовать статический класс File, когда требуется осуществить единственный вызов метода на объект. В этом случае вызов будет выполнен быстрее, поскольку .NET Framework не придется проходить через процедуру создания экземпляра нового объекта с последующим вызовом метода. Однако если приложение осуществляет несколько операций над файлом, то более разумным представляется создать экземпляр объекта FileInfo и использовать его методы. Это позволит сэкономить определенное время, поскольку объект будет заранее настроен на нужный файл в файловой системе, в то время как статическому классу придется каждый раз осуществлять его поиск заново.
Аналогичное правило действует и при выборе между классами Directory и DirectoryInfo.
Классы
Основные понятия
Класс – это обобщенное понятие, определяющие характеристики и поведение некоторого множества объектов, называемых экземплярами класса. «Классический» класс содержит данные, определяющие свойства объектов класса, и методы, определяющие их поведение. Для Windows-приложений в класс добавляется третья составляющая – события, на которые может реагировать объект класса. Все классы библиотеки .Net, а также все классы, которые создает программист в среде .Net, имеют одного общего предка – класс object.
Все программы, рассмотренные ранее, состояли из одного класса с одним методом Main и несколькими вспомогательными статическими методами. Теперь рассмотрим понятие «класс» более подробно.
Описание класса содержит ключевое слово class, за которым следует его имя, а далее в фигурных скобках — тело класса. Кроме того, для класса можно задать его базовые классы (предки) и ряд необязательных атрибутов и спецификаторов, определяющих различные характеристики класса:
[ атрибуты ] [ спецификаторы ] class имя_класса [ : предки ]
{тело_класса}
Простейший пример класса:
class Demo{}
Спецификаторы определяют свойства класса, а также доступность класса для других элементов программы. Возможные значения спецификаторов перечислены в следующей таблице:
№ |
Спецификатор |
Описание |
|
|
new |
Задает новое описание класса взамен унаследованного от предка. Используется для вложения классов (в иерархии объектов). |
|
|
public |
Доступ к классу не ограничен |
|
|
protected |
Доступ только из данного или производного класса. Используется для вложенных классов. |
|
|
internal |
Доступ только из данной программы (сборки). |
|
|
protected internal |
Доступ только из данного и производного класса и из данной программы (сборки). |
|
|
private |
Доступ только из элементов класса, внутри которых описан данный класс. Используется для вложенных классов. |
|
|
static |
Статический класс. Позволяет обращатся к методам класса без создания экземпляра класса |
|
|
sealed |
Бесплодный класс. Запрещает наследование данного класса. Применяется в иерархии объектов. |
|
|
abstract |
Абстрактный класс. Применяется в иерархии объектов. |
Спецификаторы 2-6 называются спецификаторами доступа. Они определяют, откуда можно непосредственно обращаться к данному классу. Спецификаторы доступа могут комбинироваться с остальными спецификаторами.
Замечание. Атрибуты будут рассмотрены позже.
Класс можно описывать непосредственно внутри пространства имен или внутри другого класса. В последнем случае класс называется вложенным. В зависимости от места описания класса некоторые из этих спецификаторов могут быть запрещены. В данном разделе мы рассмотрим классы, которые описываются непосредственно в пространстве имен. Для таких классов допускаются только два спецификатора: public и internal. По умолчанию, то есть если ни один спецификатор доступа не указан, подразумевается спецификатор internal.
Объекты создаются явным или неявным образом, то есть либо программистом, либо системой. Программист создает экземпляр класса с помощью операции new, например:
Demo a = new Demo (); // Создается экземпляр класса Demo
Если достаточный для хранения объекта объем памяти выделить не удалось, то генерируется исключение OutOfMemoryException.
Для каждого объекта при его создании в памяти выделяется отдельная область, в которой хранятся его данные. В классе могут присутствовать статические элементы, которые существуют в единственном экземпляре для всех объектов класса. Статические данные часто называют данными класса, а остальные — данными экземпляра. Для работы с данными класса используются статические методы класса, для работы с данными экземпляра — методы экземпляра, или просто методы.
До сих пор мы использовали в программах только данные (переменные и константы) и методы. В общем случае класс может содержать следующие функциональные элементы:
Данные: переменные или константы.
Методы, реализующие не только вычисления, но и другие действия, выполняемые классом или его экземпляром.
Конструкторы (реализуют действия по инициализации экземпляров или класса в целом).
Свойства (определяют характеристики класса в соответствии со способами их задания и получения).
Деструкторы (определяют действия, которые необходимо выполнить до того, как объект будет уничтожен).
Индексаторы (обеспечивают возможность доступа к элементам класса по их порядковому номеру).
Операции (задают действия с объектами с помощью знаков операций).
События (определяют уведомления, которые может генерировать класс).
Типы (типы данных, внутренние по отношению к классу).
В данном разделе мы рассмотрим первые четыре категории элементов класса
Прежде чем приступить к проектированию классов, необходимо поговорить о присваивании и сравнении объектов. Механизм выполнения присваивания один и тот же для величин любого типа, как ссылочного, так и размерного, однако результаты различаются. При присваивании значения копируется значение, а при присваивании ссылки — ссылка, поэтому после присваивания одного объекта другому мы получим две ссылки, указывающие на одну и ту же область памяти:
Пусть были созданы три объекта а, b и с, а затем выполнено присваивание b = с. Теперь ссылки b и с указывают на один и тот же объект. Старое значение b становится недоступным и очищается сборщиком мусора.
Аналогичная ситуация с операцией проверки на равенство. Величины значимого типа равны, если равны их значения. Величины ссылочного типа равны, если они ссылаются на одни и те же данные. Так, объекты b и с равны, т.к. они ссылаются на одну и ту же область памяти. Но а не равно b даже при равенстве их значений.
