C#-perusteet

• Luentotaltiointi
• Yleiset asiat
• C#
• .NET Framework
• Common Language Infrastructure (CLI)
  • Common Language Runtime (CLR)
• Hello World
• Tietotyypit
• Varattuja sanoja
• Ehtolauseet ja silmukat
• Taulukot
• Merkkijonot
• C#-kielen ominaisuuksia
• Luokat
• ref, out ja params
• Properties
• Indeksoija
• enum
• Struct vs Class / arvotyypit vs referenssityypit
• Poikkeukset
• Debuggaus
• Avustus
• Lisätietoa

Luennolla käsitellään erittäin lyhyesti perusteita c#-kielestä.

Yleiset asiat

• Visual Studio

C#

Ohjelmointi 1 C# -moniste

Ohjelmointi 1 -kurssi 2012

Visual C# .NET Programming

Learn Visual C#

C# (lausutaan: C sharp) on Microsoftin kehittämä olio-ohjelmointikieli

C# on ECMA-organisaation standardoima kieli

C# on tulkattu kieli

Muistuttaa syntaksiltaan C++- ja Java-kieliä.

Kaikki muuttujat ovat tyypitettyjä

Isoilla ja pienillä kirjaimilla on merkitystä

C#:ssa on pelkästään olioita

Automaattinen roskien keruu (Garbage collection)

Kaikki muuttujat pitää alustaa ennen käyttöä

Tukee osoittimia (unsafe)

Tukee ominaisuuksia (properties), indeksoijia, delegaatteja, tapahtumia, muuttujien välitystä viitteinä

Nimeämiskäytäntö: Sama kuin Pascal-kielessä eli kaikkien sanojen ensimmäiset kirjaimet kirjoitetaan kapiteeleilla.

.NET Framework

• .NET Framework on Microsoftin kehittämä ohjelmistokomponenttikirjasto
• Toimii vain Windows-ympäristöissä. Tulevaisuudessa voi toimia muuallakin.
• C# käyttää .NET-kirjastoa
  • .NET Framework Class Library
  • Windows Presentation Foundation
• .NET pitäisi olla kielineutraali. Sopivan kielen pitää tukea Common Type Systemiä (CTS). Lisäksi CTS:n osajoukko nimeltään Common Language Specification (CLS) määrää miten tehdään komponentit joiden halutaan toimivan kieliriippumattomasti.
• Base Class Library
• Framework Class Library (FCL

Common Language Infrastructure (CLI)

Common Language Infrastructure on ympäristö jossa voidaan suorittaa korkean tason ohjelmointikielillä tehtyjä ohjelmia erilaisissa tietokoneympäristöissä. CLI on käytännössä ECMA-standardi, joka määrittelee .NET-rajapinnan. CLIn toteutuksia ovat mm. Microsoftin Rotor, Mono ja Portable .NET

Common Language Runtime (CLR)

• CLR on Microsoftin toteutus CLI-ympäristöstä
• CLR suorittaa kunkin ohjelman omassa hiekkalaatikossaan
• CLR-ympäristössä ohjelmat ovat Common Intermediate Language (CIL) -muodossa
• Ohjelman suorituksen aikana CIL-muotoinen ohjelma käännetään (Just-in-time) ajoympäristössä toimivaan muotoon

Hello World

using System; // using on vastaava kuin Javan import
// "Hello World!" -ohjelma C#-kielellä
namespace HelloWorld // namespace on vastaava kuin Javan package
{
/// Tämä on dokumentaatiokommentti (vrt. javadoc)
    class Hello
    {
        static void Main()
        {
            Console.WriteLine("Hello World!");
//            System.Console.ReadKey();

        }
    }
/* myös monen rivin
   kommentit toimivat
*/
}

• Ohjelman suoritus alkaa luokan Main-metodista
• Main-metodi voi palauttaa void tai int
• Main-metodin parametreina voidaan lukea komentoriviargumentit:

  static void Main(string[] args)

• Kooditiedoston nimellä tai sen sisältämien luokkien muodolla tahi määrällä ei ole rajoituksia
• Jos tiedostossa on useampia luokkia joilla on Main-metodi niin käynnistyessä suoritettava Main pitää määrätä käännösaikana

Tietotyypit

• bool
• char
• sbyte etumerkillinen, 8-bit
• byte etumerkitön, 8-bit
• short etumerkillinen, 16-bit
• ushort etumerkitön, 16-bit
• int
• uint
• long
• ulong
• float
• double
• decimal 128-bittinen desimaaliluku 28 merkitsevällä numerolla
• true
• false
• null
• void

Built-In Types Table

Formatting Numeric Results

Varattuja sanoja

Seuraavassa on lueteltu joitakin Javasta poikkeavia c#-kielen käyttämiä sanoja. Näiden käyttämiseen palataan myöhemmin kurssin aikana.

• delegate
• enum
• event
• this
• operator
• struct
• params
• out
• ref
• as
• is sama kuin Javan instanceof
• typeof
• base sama kuin javan super
• explicit
• implicit
• fixed
• sizeof
• stackalloc
• unsafe

Varattuja sanojakin voidaan käyttää metodien ja muuttujien niminä jos niihin laitetaan etuliitteeksi @.

Ehtolauseet ja silmukat

Ehtolauseet ja silmukat toimivat hyvin samaan tapaan kuin Javassa. Lisäyksenä kuitenkin foreach-silmukka ja goto-käsky.

            foreach (int apu in array3) {
                Console.WriteLine(apu);
                }

Taulukot

• Taulukko voi olla yksi- tai moniulotteinen.
• Numeeriset taulukot alustetaan automaattisesti nollaksi ja referenssitaulukot nulliksi
• Taulukon indeksit alkavat nollasta

class TestArraysClass
{
    static void Main()
    {
        // Declare a single-dimensional array
        int[] array1 = new int[5];

        // Declare and set array element values
        int[] array2 = new int[] { 1, 3, 5, 7, 9 };

        // Alternative syntax
        int[] array3 = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };

        // Declare a two dimensional array
        int[,] multiDimensionalArray1 = new int[2, 3];

        // Declare and set array element values
        int[,] multiDimensionalArray2 = { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } };

        // Declare a jagged array
        int[][] jaggedArray = new int[6][];

        // Set the values of the first array in the jagged array structure
        jaggedArray[0] = new int[4] { 1, 2, 3, 4 };
    }
}

Arrays tutorial (C#)

Merkkijonot

• Valmiita merkkijonoja ei voi muuttaa

string s = "Hello, World!";
string hello = "Hello\nWorld!";
string filePath = "\\\\My Documents\\";
string p2 = @"\\My Documents\My Files\";

int year = 1999;
string msg = "Eve was born in " + year.ToString();

string s4 = "Hello, World";
char[] arr = s4.ToCharArray(0, s4.Length);

System.Console.Write(s4[3]);

String Class

StringBuilder Class

C#-kielen ominaisuuksia

• Operaattorit
• Operaattorien uudelleenmäärittely
• Muunnokset

            int myInt = 5;
            if (myInt < 0)  // ehdon pitää palauttaa true tai false.
                Console.WriteLine("Your number {0} is less than zero.", myInt);
            else
                Console.WriteLine("Your number {0} is more than zero.", myInt);


        switch (myInt)
        {
            case 0:
                Console.WriteLine("Your number is {0}.", myInt);
                break;
            case 1:
                Console.WriteLine("Your number is {0}.", myInt);
                break;
            case 2:
                Console.WriteLine("Your number is {0}.", myInt);
                break;
            default:
                Console.WriteLine("Your number {0} is not between 0 and 2.", myInt);
                break;
        }

Luokat

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace hello
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Hello World!");
            // Alternative syntax
            int[] array3 = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
            foreach (int apu in array3)
            {
                Console.WriteLine(apu);
            }
            Henkilo tommi = new Henkilo("Tommi", "Lahtonen");
            tommi.Tulosta();
            Duunari antti = new Duunari("Antti", "Ekonoja", "yliopistonopettaja");
            antti.Tulosta();
            Henkilo[] taulukko = { tommi, antti };
            Console.WriteLine("--------------------------");
            foreach (Henkilo p in taulukko)
            {
                p.Tulosta();
            }
            Console.WriteLine("--------------------------");
            antti.ika = -5;
            antti.Tulosta();
            antti.ika = 25;
            antti.Tulosta();

            Console.ReadKey();


        }
    }
}


public class Henkilo
{
    protected string etunimi;
    protected string sukunimi;

    public Henkilo()
    {
        etunimi = "Matti";
        sukunimi = "Meikäläinen";
    }

    public Henkilo(string etu, string suku)
    {
        etunimi = etu;
        sukunimi = suku;
    }

    // entäs virtual
//    public virtual void Tulosta()
    public void Tulosta()
    {
        Console.WriteLine(this.etunimi);
        Console.WriteLine(this.sukunimi);
    }
    ~Henkilo()
    {
        Console.WriteLine(this.etunimi + " " + this.sukunimi + " dies");
    }

}


public class Duunari : Henkilo
{
    private string tehtava;
    public Duunari(string etu, string suku, string tehtava)
    //    public Duunari(string etu, string suku, string tehtava)
    //        : base(etu, suku)
    {
        this.etunimi = etu;
        this.sukunimi = suku;
        this.tehtava = tehtava;
    }

    // mitäs jos new korvataan sanalla override?
//    public override void Tulosta()
    public new void Tulosta()
    {
//        base.Tulosta();
        Console.WriteLine(this.tehtava);
        Console.WriteLine(ika);
    }

    private int m_ika = 20;

    public int ika
    {
        get
        {
            return m_ika;
        }
        set
        {
            if (value > 0) m_ika = value;
        }
    }


}

ref, out ja params

using System;

class Testi
{
    public static void Main()
    {
        string nimi = "Tommi Lahtonen";
        Console.WriteLine(nimi);
        VaihdaNimiEiToimi(nimi);
        Console.WriteLine(nimi);
        VaihdaNimi(ref nimi);
        Console.WriteLine(nimi);
        string vesa;
        AnnaNimi(out vesa);
        Console.WriteLine(vesa);
        TulostaNimet(nimi, vesa);
        Console.ReadKey();

    }

    public static void VaihdaNimiEiToimi(string n)
    {
        n = "Lammi Tohtonen"; // tämä ei toimi
    }
    public static void VaihdaNimi(ref string n)
    {
        n = "Lammi Tohtonen";
    }

    public static void AnnaNimi(out string n)
    {
        // Console.WriteLine(n); // ei toimi!
        n = "Vesa Lappalainen";
    }

    public static void TulostaNimet(params string[] nimet)
    {
        foreach (string n in nimet)
        {
            Console.WriteLine("Nimi: {0}", n);
        }
    }

Properties

Käyttämällä propertyja on helppo hoitaa tiedon kapselointi:

    private int m_ika = 20;

    public int ika
    {
        get
        {
            return m_ika;
        }
        set
        {
            if (value> 0) m_ika = value;
        }

Indeksoija

Indeksoija (indexer) on taulukkovastine propertyille

class taulukko
{
    private string[] data;

    public taulukko(int koko)
    {
        data = new string[koko];

        for (int i=0; i < koko; i++)
        {
            data[i] = "-";
        }
    }

    public string this[int i]
    {
        get
       {
            return data[i];
        }
        set
       {
            data[i] = value;
        }
    }

    static void Main()
    {
        int koko = 10;

        taulukko taul = new taulukko(koko);

        taul[1] = "Eka";
        taul[2] = "Toka";
        taul[3] = "Kolmas";

        for (int i=0; i < koko; i++)
        {
            Console.WriteLine("taul[{0}]: {1}", i, taul[i]);
        }
    }
}

enum

public enum VIIKKO {
 Maanantai, // saa arvon 0
 Tiistai,  // saa arvon 1
 Keskiviikko, // jne.
 Torstai,
 Perjantai,
 Lauantai,
 Sunnuntai
}
// voidaan tehdä myös näin:
public enum VIIKKO {
 Maanantai = 1,
 Tiistai = 2,
 Keskiviikko = 3,
 Torstai = 4,
 Perjantai = 5,
 Lauantai = 6,
 Sunnuntai = 7
}

VIIKKO paiva = Tiistai;

if ( paiva == VIIKKO.Torstai ) ...

Struct vs Class / arvotyypit vs referenssityypit

Classes and Structs

using System;
/// <summary>
///  esimerkki kloonattu C# Station-sivustolta
/// </summary>

class Employee
{
    private string m_name;

    public string Name
    {
        get { return m_name; }
        set { m_name = value; }
    }
}

struct Duunari
{
    private string m_name;

    public string Name
    {
        get { return m_name; }
        set { m_name = value; }
    }
}


class Program
{
    static void Main()
    {
        Employee joe = new Employee();
        joe.Name = "Joe";

        Employee bob = new Employee();
        bob.Name = "Bob";

        Console.WriteLine("Original Employee Values:");
        Console.WriteLine("joe = " + joe.Name);
        Console.WriteLine("bob = " + bob.Name);

        // kopioidaan bobiin referenssi joen tietoihin
        bob = joe;

        Console.WriteLine();
        Console.WriteLine("Values After Reference Assignment:");
        Console.WriteLine("joe = " + joe.Name);
        Console.WriteLine("bob = " + bob.Name);

        joe.Name = "Bobbi Jo";

        Console.WriteLine();
        Console.WriteLine("Values After Changing One Instance:");
        Console.WriteLine("joe = " + joe.Name);
        Console.WriteLine("bob = " + bob.Name);

        Console.ReadKey();

        Duunari joe2 = new Duunari();
        joe2.Name = "Joe";

        Duunari bob2 = new Duunari();
        bob2.Name = "Bob";

        Console.WriteLine("Original Duunari Values:");
        Console.WriteLine("joe = " + joe2.Name);
        Console.WriteLine("bob = " + bob2.Name);

        // Kopioidaan joen tiedot bobiin
        bob2 = joe2;

        Console.WriteLine();
        Console.WriteLine("Values After Value Assignment:");
        Console.WriteLine("joe = " + joe2.Name);
        Console.WriteLine("bob = " + bob2.Name);

        joe2.Name = "Bobbi Jo";

        Console.WriteLine();
        Console.WriteLine("Values After Changing One Instance:");
        Console.WriteLine("joe = " + joe2.Name);
        Console.WriteLine("bob = " + bob2.Name);

        Console.ReadKey();

    }
}

Topics on C# Type

Copying, Cloning, and Marshalling in .NET

Poikkeukset

using System;
using System.IO;

namespace testi
{

    class Poikkeukset
    {
        public static void Main()
        {
            try
            {
                using (StreamReader sr = new StreamReader("Testi.txt"))
                {
                    string line;
                    while ((line = sr.ReadLine()) != null)
                    {
                        Console.WriteLine(line);
                    }
                }

            }

            catch (Exception e) // napataan kiinni kaikki virhetilanteet
            {
                Console.WriteLine("Tiedostoa ei saada avattua:");
                Console.WriteLine(e.Message);
            }
            try
            {
                int luku1 = 5;
                int luku2 = 0;
                int tulos = luku1 / luku2;
                throw new System.Exception("foobar");  // aiheutetaan itse virhe
            }

            catch (System.DivideByZeroException e)
            {
                Console.WriteLine("Yritettiin jakaa nollalla");
            }
            catch (Exception e) // napataan kiinni kaikki virhetilanteet
            {
                Console.WriteLine(e.Message);
            }
            finally // suoritetaan aina
            {
                Console.ReadKey();
            }

        
        }
    }
}

Design Guidelines for Exceptions

Debuggaus

Breakpointin voi asettaa hiirellä kontekstivalikosta tai suoraan napauttamalla koodi-ikkunan vasenta laitaa.

Debug-valikosta löytyvät tarpeelliset toiminnot.

Avustus

.NET-kirjastojen avustus löytyy parhaiten MSDN-sivuilta. Esim:

Console Members

StreamReader Class

Sama pätee C#-ohjeisiin. Esim:

Reading From a Text File (Visual C#)

Lisätietoa

• The C# Station Tutorial
• C#-pikakurssi
• C# Programming Guide (Microsoft)