Chapter1：初见C#

参考书籍：《C#边做边学》；

1.初见C#

1.1 C#简介

${\rm C\#}$ 编写了许多完成常用功能的程序放在系统中，把系统中包含的内容按功能分成多个部分，每部分放在一个命名空间中，导入命名空间语法格式如下：
```
// C#导入命名空间语法格式:
using 命名空间;
```
${\rm C\#}$ 要求程序中的每一个元素都要属于一个类，程序的所有内容都必须属于一个类， ${\rm C\#}$ 类定义语法格式如下：
```
// C#类定义语法格式:
class 类名
{类体
}
```
${\rm Main()}$ 方法， ${\rm C\#}$ 程序中，程序的执行从 ${\rm Main()}$ 方法开始，一个程序中不允许出现两个或两个以上的 ${\rm Main()}$ 方法， ${\rm Main()}$ 方法必须包含在一个类中， ${\rm Main()}$ 方法代码如下：
```
static void Main()
```
${\rm C\#}$ 程序注释，分为单行注释和多行注释：
- 单行注释：使用"//"表示其后面内容为注释内容；
- 多行注释：使用"/*“、”*/“组成多行注释符号，”/*“、”*/"符号间的内容均为注释内容；
${\rm C\#}$ 控制台输入输出：
- 控制台输入/输出通过命名空间的 ${\rm Console}$ 类实现，其提供从控制台读写字符的基本功能；
- 控制台输入通过 ${\rm Console}$ 类的 ${\rm Read()}$ 方法和 ${\rm ReadLine()}$ 方法实现，控制台输出通过 ${\rm Console}$ 类的 ${\rm Write()}$ 方法和 ${\rm WriteLine()}$ 方法实现；
- ${\rm {Console.WriteLine()}}$ 方法：将信息输出到控制台，在输出信息后面添加一个回车换行符，用来产生一个新行；
- ${\rm {Console.Write()}}$ 方法：将信息输出到控制台，输出到屏幕后不会产生一个新行；
- 输出格式化语法：
```
// 输出格式化语法(Console.WriteLine()和Console.Write()类似):
// Console.WriteLine()为例:
Console.WriteLine("{N[,M][:格式化字符串]}");// 参数说明:
// {}：用来在输出字符串中插入变量;
// N：表示输出变量的序号,从0开始;
// [,M][:格式化字符串]:M表示输出的变量所占的字符个数,当M的值为负数时,输出变量按左对齐方式排列;
// 当M的值为正数时,输出变量按右对齐方式排列;
// [:格式化字符串]:指定输出字符串的格式,使用Xn形式指定输出字符串的格式,X指定数字的格式,n指定精度;
// 格式字符D、d：将数据转换成整数类型格式;// 实例:
int iNumber = 1234;
Console.WriteLine("{0:D}", iNumber);		// 结果:1234;
Console.WriteLine("{0:d3}", iNumber); 		// 结果:1234;
Console.WriteLine("{0:d5}", iNumber);		// 结果:01234;
```

1.2 第一个控制台应用程序

// CH01_01.cs
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;namespace CH01_01
{class CH01_01{static void Main(){Console.WriteLine("Hello C#.");Console.WriteLine("Welcome to FUXI AI.");}}
}

// CH01_01.cs执行结果:
Hello C#.
Welcome to FUXI AI.

几个常见工程文件：

${\rm CH01\_01.sln}$ ：解决方案文件，扩展名 ${\rm sln}$ 是 ${\rm solution}$ 的缩写，双击即可打开工程；
${\rm CH01\_01.cs}$ ：工程代码文件，扩展名 ${\rm cs}$ 是 ${\rm C\ Sharp}$ 的缩写；
${\rm bin}$ \ ${\rm Debug}$ 下， ${\rm CH01\_01.exe}$ 为可执行文件，双击即可执行；

1.3 Windows应用程序简介

${\rm C\#}$ 中添加控件：
- 控件表示用户和程序间的图形化连接，控件提供或处理数据、接受用户输入、对事件做出响应或执行连接用户和应用程序的其他功能；
- 添加控件实例：向窗体中添加按钮 $({\rm Button})$ ，即在 ${\rm Visual\ Studio}$ 工具箱中单击按钮 $({\rm Button})$ ，把按钮拖动到窗体预定位置，然后释放鼠标添加完成；
控件属性：
- ${\rm C\#}$ 中所有窗体控件，如：标签控件、文本框控件、按钮控件等都继承于 ${\rm System.Windows.Forms.Control}$ ；
- ${\rm Control}$ 类作为各种窗体控件的基类，实现了所有窗体交互控件的基本功能，如：处理用户键盘输入、处理消息驱动、限制控件大小等；
- ${\rm Control}$ 类的属性、方法、事件是所有窗体控件公有的， ${\rm Control}$ 类的属性描述了一个窗体控件的所有公共属性；
常用控件属性：
- ${\rm Name}$ 属性：每个控件都有一个名字 $({\rm Name})$ 属性，在应用程序中，可以通过此属性来引用此控件； ${\rm C\#}$ 会给每个新添加的控件指定一个默认名，一般由控件类型和序号组成，如： ${\rm button1、button2、textBox1、textBox2}$ ；
- ${\rm Text}$ 属性： ${\rm C\#}$ 中，每个控件对象都有 ${\rm Text}$ 属性，是与控件对象实例关联的一段文本，用户可以查看或进行输入；如：在标签控件中显示的文本、在文本框中用户输入的文字、组合框和窗体中的标题等都是用控件的 ${\rm Text}$ 属性进行设定；
控件方法：通过调用 ${\rm Control}$ 类的方法来获得控件的一些信息，或设置控件的属性值及行为状态，如： ${\rm Focus}$ 方法可设置此控件获得的焦点， ${\rm Refresh}$ 方法可重画控件， ${\rm Select}$ 方法可激活控件， ${\rm Show}$ 方法可显示控件等；
控件事件： ${\rm C\#}$ 中用户进行某一项操作时，会引发某个事件的发生，此时会调用事件处理程序代码，实现对程序的控制，事件驱动实现基于窗体消息传递和消息循环机制；如：单击时发生的 ${\rm Click()}$ 事件，双击时发生的 ${\rm DoubleClick()}$ 事件，取得焦点时发生的 ${\rm GetFocus()}$ 事件，鼠标移动时发生的 ${\rm MouseMove()}$ 事件等；

1.4 第一个Windows应用程序

新建 ${\rm Windows}$ 应用程序，项目名称： ${\rm CH01\_02}$ ，在文件 ${\rm Form1.cs}$ 重命名为 ${\rm CH01\_02.cs}$ ；
在已生成的窗体单击，修改窗口的属性， ${\rm Name}$ 属性改为：“ ${\rm CH01\_02}$ ”， ${\rm Text}$ 属性改为： ${\rm CH01\_02}$ ；
${\rm Visual\ Studio}$ 的左侧"工具箱"窗口，拖动 ${\rm Windows}$ 控件放置窗口中：
- 拖动 ${\rm Label}$ 控件，修改" ${\rm Name}$ “属性： ${\rm InfoDisplay}$ ，” ${\rm Text}$ “属性：空，” ${\rm BackColor}$ "属性： ${\rm Windows}$ ；
- 拖动 ${\rm Button}$ 控件，修改" ${\rm Name}$ “属性： ${\rm btnButton}$ ，” ${\rm Text}$ "属性：点击显示；
窗体设计如下：

双击按钮 $({\rm Button})$ 进入代码设计，代码如下：

// CH01_02.cs
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;namespace CH01_02
{public partial class CH01_02 : Form{public CH01_02(){InitializeComponent();}private void btnButton_Click(object sender, EventArgs e){this.InfoDisplay.Text = "Welcome to FUXI AI.";}private void CH01_02_Load(object sender, EventArgs e){}}
}

${\rm Ctrl+F5}$ 执行，点击"点击显示"按钮，结果如下：

1.5 简易AGV运行控制界面

项目需求：搭建 ${\rm AGV}$ 简易控制系统，设置 $5$ 个按钮，包括向前、向后、向左、向右、停止按钮，点击按钮显示对应的信息，简易控制系统界面如下：

新建" ${\rm Windows}$ "应用程序，在设计窗口拖动 $5$ 个按钮 $({\rm Button})$ 和 $1$ 个标签 $({\rm Label})$ ，其 ${\rm Name}$ 属性和 ${\rm Text}$ 属性如下：
- 设计窗口属性： ${\rm Name}$ 属性为 ${\rm CH01\_03}$ ， ${\rm Text}$ 属性为 ${\rm AGV\ Control\ System}$ ；
- " ${\rm GO\ FORWARD}$ "按钮： ${\rm Name}$ 属性为 ${\rm forwardButton}$ ， ${\rm Text}$ 属性为 ${\rm GO\ FORWARD}$ ；
- " ${\rm STOP}$ "按钮： ${\rm Name}$ 属性为 ${\rm stopButton}$ ， ${\rm Text}$ 属性为 ${\rm STOP}$ ；
- " ${\rm GO\ BACKWARD}$ "按钮： ${\rm Name}$ 属性为 ${\rm backwardButton}$ ， ${\rm Text}$ 属性为 ${\rm GO\ BACKWARD}$ ；
- " ${\rm TURN\ LEFT}$ "按钮： ${\rm Name}$ 属性为 ${\rm leftButton}$ ， ${\rm Text}$ 属性为 ${\rm TURN\ LEFT}$ ；
- " ${\rm TURN\ RIGHT}$ "按钮： ${\rm Name}$ 属性为 ${\rm rightButton}$ ， ${\rm Text}$ 属性为 ${\rm TURN\ RIGHT}$ ；
- " ${\rm infoDisplay}$ "标签： ${\rm Name}$ 属性为 ${\rm infoDisplay}$ ， ${\rm Text}$ 属性为空格；

实现程序：

// CH01_03.cs
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;namespace CH01_03
{public partial class CH01_03 : Form{public CH01_03(){InitializeComponent();}private void forwardButton_Click(object sender, EventArgs e){this.infoDisplay.Text = "AGV is going forward...";}private void stopButton_Click(object sender, EventArgs e){this.infoDisplay.Text = "AGV STOP.";}private void backwardButton_Click(object sender, EventArgs e){this.infoDisplay.Text = "AGV is going backward...";}private void leftButton_Click(object sender, EventArgs e){this.infoDisplay.Text = "AGV is turning left...";}private void rightButton_Click(object sender, EventArgs e){this.infoDisplay.Text = "AGV is turning right...";}}
}