Программирование на C# для начинающих. Основные сведения [Алексей Васильев] (pdf) читать онлайн

Васильев А.Н.

ПРОГРАММИРОВАНИЕ

НА

ОСНОВНЫЕ
СВЕДЕНИЯ
РОССИЙСКИЙ
КОМПЬЮТЕРНЫЙ
БЕСТСЕЛЛЕР

Москва
2023

УДК 004.43
ББК 32.973.26-018.1
В19

В19

Васильев, Алексей.
Программирование на C# для начинающих. Основные сведения /
Алексей Васильев. — Москва : Эксмо, 2023. — 592 с. — (Российский
компьютерный бестселлер).
ISBN 978-5-04-092519-3

В этой книге Алексей Васильев, доктор физико-математических наук
и автор популярных российских самоучителей по программированию,
приглашает читателей ознакомиться с основами языка C#. Прочитав ее,
вы узнаете историю языка, его структуру, ознакомитесь с типами данных
и переменными, операторами, циклами и множеством другой полезной
информации, необходимой для работы с этим языком.
УДК 004.43
ББК 32.973.26-018.1

ISBN 978-5-04-092519-3

© Оформление. ООО «Издательство «Эксмо», 2023

Оглавление

Введение. Язык С# и технология .Net Framework .
История создания языка С# . . . . . . . . . . . .
Особенности языка С# . . . . . . . . . . . . . . .
Программное обеспечение . . . . . . . . . . . . .
Собственно о книге . . . . . . . . . . . . . . . . .
Обратная связь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Благодарности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Об авторе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

. 7
. 7
. 9
12
17
19
19
20

Глава 1. Знакомство с языком С# . . . . . .
Структура программы . . . . . . . . . .
Первая программа . . . . . . . . . . . . .
Использование среды разработки . . .
Пространство имен . . . . . . . . . . . .
Программа с диалоговым окном . . . .
Настройка вида диалогового окна . . .
Окно с полем ввода . . . . . . . . . . . .
Консольный ввод . . . . . . . . . . . . . .
Считывание чисел . . . . . . . . . . . . .
Форматированный вывод . . . . . . . .
Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Задания для самостоятельной работы

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

21
22
25
27
31
33
42
45
50
54
57
59
60

Глава 2. Базовые типы и операторы . . . . . . . . . .
Переменные и базовые типы данных . . . . . .
Литералы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Управляющие символы . . . . . . . . . . . . . . .
Преобразование типов . . . . . . . . . . . . . . .
Объявление переменных . . . . . . . . . . . . . .
Арифметические операторы . . . . . . . . . . . .
Операторы сравнения . . . . . . . . . . . . . . . .
Логические операторы . . . . . . . . . . . . . . .
Побитовые операторы и двоичные коды . . . .
Оператор присваивания . . . . . . . . . . . . . .
Сокращенные формы операции присваивания
Тернарный оператор . . . . . . . . . . . . . . . . .
Приоритет операторов . . . . . . . . . . . . . . .
Примеры программ . . . . . . . . . . . . . . . . .
Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Задания для самостоятельной работы . . . . .

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

62
63
68
71
72
77
81
85
86
90
100
102
104
105
106
112
113

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

3

Оглавление

Глава 3. Управляющие инструкции . . . . . .
Условный оператор if . . . . . . . . . . . .
Вложенные условные операторы . . . . .
Оператор выбора switch . . . . . . . . . .
Оператор цикла while . . . . . . . . . . . .
Оператор цикла do-while . . . . . . . . . .
Оператор цикла for . . . . . . . . . . . . .
Инструкция безусловного перехода goto
Перехват исключений . . . . . . . . . . . .
Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Задания для самостоятельной работы .

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

115
116
123
130
142
147
150
156
159
166
168

Глава 4. Массивы . . . . . . . . . . . . . . . .
Одномерные массивы . . . . . . . . . . .
Инициализация массива . . . . . . . . .
Операции с массивами . . . . . . . . . .
Цикл по массиву . . . . . . . . . . . . . .
Двумерные массивы . . . . . . . . . . . .
Многомерные массивы . . . . . . . . . .
Массив со строками разной длины . .
Массив объектных ссылок . . . . . . . .
Параметры командной строки . . . . .
Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Задания для самостоятельной работы

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

171
171
181
183
194
198
208
213
218
223
226
227

Глава 5. Статические методы . . . . . . . . . . . . . . . . .
Знакомство со статическими методами . . . . . . . .
Перегрузка статических методов . . . . . . . . . . . .
Массив как аргумент метода . . . . . . . . . . . . . .
Массив как результат метода . . . . . . . . . . . . . .
Механизмы передачи аргументов методу . . . . . .
Рекурсия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Методы с произвольным количеством аргументов
Главный метод программы . . . . . . . . . . . . . . . .
Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Задания для самостоятельной работы . . . . . . . .

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

230
231
238
242
247
254
266
271
277
278
280

Глава 6. Знакомство с классами и объектами . . . .
Базовые принципы ООП . . . . . . . . . . . . . .
Классы и объекты . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Описание класса и создание объекта . . . . . .
Использование объектов . . . . . . . . . . . . . .
Закрытые члены класса и перегрузка методов
Конструктор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Деструктор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Статические члены класса . . . . . . . . . . . . .

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

282
282
286
289
294
299
303
309
314

4

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

Оглавление

Ключевое слово this . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
Задания для самостоятельной работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
Глава 7. Работа с текстом . . . . . . . . . . .
Класс String . . . . . . . . . . . . . . . . .
Создание текстового объекта . . . . . .
Операции с текстовыми объектами . .
Методы для работы с текстом . . . . . .
Метод ToString() . . . . . . . . . . . .
Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Задания для самостоятельной работы

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

333
334
336
344
356
373
378
379

Глава 8. Перегрузка операторов . . . . . . . . .
Операторные методы . . . . . . . . . . . . .
Перегрузка арифметических
и побитовых операторов . . . . . . . . . . .
Перегрузка операторов сравнения . . . . .
Перегрузка операторов true и false . .
Перегрузка логических операторов . . . .
Перегрузка операторов приведения типов
Команды присваивания
и перегрузка операторов . . . . . . . . . . .
Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Задания для самостоятельной работы . .

. . . . . . . . . . . . . . . . 441
. . . . . . . . . . . . . . . . 443
. . . . . . . . . . . . . . . . 445

Глава 9. Свойства и индексаторы . . . . . .
Знакомство со свойствами . . . . . . . .
Использование свойств . . . . . . . . . .
Знакомство с индексаторами . . . . . .
Использование индексаторов . . . . . .
Двумерные индексаторы . . . . . . . . .
Многомерные индексаторы . . . . . . .
Перегрузка индексаторов . . . . . . . .
Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Задания для самостоятельной работы

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

448
448
456
475
481
493
506
510
518
520

Глава 10. Наследование . . . . . . . . . . . . . .
Знакомство с наследованием . . . . . . . .
Наследование и уровни доступа . . . . . .
Наследование и конструкторы . . . . . . .
Объектные переменные базовых классов
Замещение членов при наследовании . . .
Переопределение виртуальных методов .
Переопределение и замещение методов .
Переопределение и перегрузка методов .

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

523
524
529
535
543
549
553
558
562

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

. . . . . . . . . . . . . . . . 381
. . . . . . . . . . . . . . . . 381
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

385
404
423
427
432

5

Оглавление

Наследование свойств и индексаторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565
Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575
Задания для самостоятельной работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 576
Заключение. Что будет дальше . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 580
Предметный указатель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 581

Вв ед ен и е
ЯЗЫК С# И Т ЕХН ОЛОГИ Я
.NET FRAMEWORK

Русская речь не сложнее других. Вон Марга­
дон - дикий человек - и то выучил.

из к/ф «Формула лю бви»

Язык С# уже многие годы неизменно входит в список языков програм­
мирования, самых востребованных среди разработчиков программного
обеспечения. Язык является базовым для технологии .Net Framework,
разработанной и поддерживаемой корпорацией Microsoft. Именно язы­
ку С# посвящена книга, которую читатель держит в руках.

И стория создания я з ы ка С#
История , леденящая кровь. Под маской овцы
скрывался лев.

из к/ф «Покровские ворота»

Язык С# создан инженерами компании Microsoft в 1998-2001 годах.
Руководил группой разработчиков Андерс Хейлсберг, который до того
трудился в фирме Borland над созданием компилятора для языка Pascal
и участвовал в создании интегрированной среды разработки Delphi.
Язык С# появился после языков программирования С++ и Java. Бога­
тый опыт их использования бьш во многом учтен разработчиками С#.

G)

Н А ЗАМ ЕТ КУ

Си нтаксис языка С# похож н а синтаксис языков С++ и Java. Но сход­
ство внешнее. У языка С# своя ун и кал ьная кон це п ция . В месте с тем
м ногие управля ющие инструкци и в языке С# будут знакомы тем , кто
п рограм м и рует в С++ и Java .

7

Вв едение
Вообще же из трех язы ков п рогра м м и рования С++ , Java и С# исто­
рически первым поя вился язы к С++ . Затем на сцену вы шел язык
Java. И уже после этого появился язы к п рограм м и рования С# .
Для понимания места и роли языка С# на современном рынке про­
граммных технологий разумно начать с языка программирования С, ко­
торый в свое время стал мощным стимулом для развития программных
технологий как таковых. Именно из языка С обычно выводят генеало­
гию языка С#. Мы тоже будем придерживаться классического подхода.
Язык программирования С появился в 1 972 году, его разработал Де­
нис Ритчи. Язык С постепенно набирал популярность и в итоге стал
одним из самых востребованных языков программирования. Этому
способствовал ряд обстоятельств. В первую очередь, конечно, сыграл
роль лаконичный и простой синтаксис языка. Да и общая концепция
языка С оказалась исключительно удачной и живучей. Поэтому ког­
да встал вопрос о разработке нового языка, который бы поддерживал
парадигму объектно ориентированного программирования (ООП),
то выбор естественным образом пал на язык С: язык программирова­
ния С++, появившийся в 1 983 году, представлял собой расширенную
версию языка С, адаптированную для написания программ с привлече­
нием классов, объектов и сопутствующих им технологий. В свою оче­
редь, при создании языка программирования Java отправной точкой
стал язык С++. Идеология языкаjаvа отличается от идеологии языка

С++, но при всем этом базовые управляющие инструкции и операторы
в обоих языках схожи.

G)

Н А ЗАМ ЕТ КУ

Язы к п рограм м и рования Java официально появился в 1 995 году
и стал популярн ы м благодаря ун иверсал ьности п рограм м , нап и ­
санных на этом языке . Технология , испол ьзуемая в Java, позволяет
п исать переноси м ы е п рограм м н ы е коды , что искл юч ител ьно важно
при разработке п р ил ожени й для испол ьзован ия в lпternet.
Нет ничего удивительного, что при создании языка программирова­
ния С# традиция была сохранена: синтаксис языка С# во многих мо­
ментах будет знаком тем, кто уже программирует на С++ и Java. Хотя
такое сходство - внешнее. Языки очень разные, поэтому расслабляться
не стоит. Да и базовые синтаксические конструкции в языке С# имеют
свои особенности. Все это мы обсудим в книге.

8

Я зык С# и технология .Net Framework

Особен ности я з ы ка С#
Обо мне придумано столько небылиц, что
я устаю их опровергать.

из к/ф �Формула лю бви»
Язык программирования С#

-

простой, красивый, эффективный и гибкий.

С помощью программ на языке С# решают самые разные задачи. На С#
можно создавать как небольшие консольные программы, так и програм­
мы с графическим интерфейсом. Код, написанный на языке С#, лаконичен
и понятен (хотя здесь, конечно, многое зависит от программиста). В этом
отношении язык программирования С# практически не имеет конкурентов.

G)

Н А ЗАМ ЕТ КУ

Язык С# создавался после появления языков С++ и Java. В С# были
учтен ы и по возможности устранены «недостатки » и «недоработки » ,
которые есть в С++ и Java. Иногда язык С # упоминается как усовер­
шенствованная версия языков С++ и Java, хотя концепции у них со­
вершенно разн ые, так что утверждение довол ьно поверхностно .
Кроме собственно преимуществ языка С # , немаловажно и то, что язык
поддерживается компанией Microsoft. Поэтому он идеально подходит,
чтобы писать программы для выполнения под управлением операцион­
ной системы Windows.

�

ПОДРОБН ОСТИ

Операционной системой Windows и технологией . Net Framework ком ­
п а н и и Microsoft область применения языка С # не огран ичи вается .
Существуют ал ьтернати вные п роекты (такие, например, как М опо ) ,
позволя ющие выпол нять п рограм м ы , написанные н а языке С#, под
управлением операционных систем , отличных от Windows. Вместе
с тем мы в кн и ге будем исходить из того , что испол ьзуются « родн ые»
средства разработки и операционная система Windows.
Как отмечалось выше, язык С# является неотъемлемой частью тех­
нологии (или платформы) .Net Framework. Основу платформы .Net
Framework составляет среда исполнения CLR (сокращение от Common
Language Runtime) и библиотека классов, которая используется при
программировании на языке С#.

9

Вв едение

G)

Н А ЗАМ ЕТ КУ

Платформа .Net Framework позволяет испол ьзовать и иные языки
программирования, а не только С# - нап ример, С++ или Visual Basic .
Возможности платформы .Net Framework позволяют объединять
«В одно целое» п рограммные коды , написанные на разных языках
программирования. Это очень мощная технологи я , но для нас инте­
рес представляет написание програм мных кодов на языке С#. Имен­
но особенности и возможности языка С# м ы будем обсуждать в кн иге .

При компилировании программного кода, написанного н а языке С # , соз­
дается промежуточный код. Это промежуточный код реализован на языке
M SIL (сокращение от Microsoft Intermediate Language ). Промежуточный
код выполняется под управлением системы CLR. Система CLR запускает
JIТ-компилятор (сокращение от Just In Time ), который, собственно, и пе­
реводит промежуточный код в исполняемые инструкции.

�

ПОДРОБН ОСТИ

Файл с программным кодом на языке С# сохраняется с расширени­
ем cs. После компиляции п рограм мы создается файл с расширени­
ем е х е . Но выполнить этот файл можно тол ько на комп ьютере, где
установлена система .Net Framework. Такой код называется управля­
емым ( поскол ьку он выполняется под управлением системы CLR) .
.

.

Описанная нетривиальная схема компилирования программ с привле­
чением промежуточного кода служит важной цели. Дело в том, что тех­
нология .Net Framework ориентирована на совместное использование
программных кодов, написанных на разных языках программирования.
Базируется эта технология на том, что программные коды с разных язы­
ков программирования «переводятся� (в процессе компиляции) в про­
межуточный код на общем универсальном языке. Проще говоря, коды
на разных языках программирования приводятся «К общему знаменате­
лю�, которым является промежуточный язык M SIL.

�

ПОДРОБН ОСТИ

П рограм м ы , написанные на Java, тоже компилируются в промежуточ ­
ный байт- код. Байт- код выполняется под управлением ви ртуальной
машины Java. Но по сравнени ю с языком С# имеется принци пиал ьное
отличие. Байт- код, в который переводится при компиляции Jаvа- про­
грам ма, имеет при вязку к одному языку программирования - языку
10

Я зык С# и технология .Net Framework
Java. И в Java схема с промежуточным кодом нужна для обеспечения
универсальности программ , поскольку промежуточный байт- код не за­
висит от типа операционной системы (и поэтому переносим ) . Особен­
ность операционной системы учитывается той виртуальной машиной
Java, которая установлена на компьютере и выполняет промежуточный
байт- код. Промежуточный код, который испол ьзуется в технологии
.Net Framework, не привязан к конкретному языку программирования.
Например, что при компиляции программы на языке С# , что при ком­
пиляции программы на языке Visual Basic получаются наборы инструк­
ций на одном и том же промежуточном языке MSIL. И нужно это, еще
раз подчеркнем , для обеспечения совместимости разных программ­
ных кодов, реализованных на разных языках.

Весь этот процесс для нас важен исключительно с познавательной точки
зрения. Более принципиальными являются вопросы, касающиеся осо­
бенностей собственно языка С#.
Первое, что стоит отметить: язык С# полностью объектно ориентиро­
ванный. Это означает, что даже самая маленькая программа на языке С#
должна содержать описание хотя бы одного класса.

G)

Н А ЗАМ ЕТ КУ

Здесь есть методологическая проблема. Состоит она в том , что не­
подготовленному ч итател ю сложно восприни мать концепцию ООП
сразу, без п редварител ьной подготовки . М ы найдем выход в том ,
чтобы испол ьзовать определенный шаблон п р и написании п ро­
грам м . Затем , по мере знакомства с языком С# , м ногие моменты
станут просты м и и п онятн ы м и .

Как отмечалось выше, базовые синтаксические конструкции языка С #
напоминают (или просто совпадают) соответствующие конструкции
в языках С++ и/или Jаvа. Но, кроме них, язык С# содержит множество
интересных и полезных особенностей, с которыми мы познакомимся
в книге.

�

ПОДРОБН ОСТИ

Знакомым с языками п рограммирован ия С++ и/или Java будет
полезно узнать, что в языке С# , как и в языке С++ , испол ьзуются
п ространства имен , указатели , существует переопределение опе­
раторов. Также в С# , как и в Java, имеются и нтерфейсы , объекты
реал изуются через ссыл ки , испол ьзуется система автоматической
11

Вв едение
«уборки мусора » . А еще в С# испол ьзуются делегаты , кон цепция
которых идеологически бл изка к концепции указателей на фун кци и
в С++ . М ассивы в С# бол ьше напоми нают массивы Java , но вооб­
ще в С# они достаточ н о специфич н ы е . И ндексаторы в С# позво­
л я ют и ндексировать объекты - подобн ы й механ изм , основа н н ы й
на переоп редел е н и и оператора « квадратн ые скобки » , есть в С++ .
Свойства, которые испол ьзуются в С#, представл я ют собой нечто
среднее между полем и методом , хотя , конеч н о , бол ьше напомина­
ют п ол е с особы м режи мом доступа .

Есть в языке С# и �классические� механизмы, характерные для боль­
шинства языков, поддерживающих парадигму ООП. Мы познакомим­
ся с тем, как на основе классов и объектов в языке С# реализуется ин­
капсуляция, узнаем, что такое наследование и как в С# используется
полиморфизм. Будет много других тем и вопросов, которые мы изучим.
Например, мы узнаем (во второй части книги), как в С# создаются при­
ложения с графическим интерфейсом, и познакомимся с основными
подходами, используемыми при создании многопоточных приложений.
Но обо всем этом - по порядку, тема за темой.

П рограммное обеспе ч ение
Показывай свою гравицану. Если фирменная
вещь - возьмем !

из к/ф -«Кин-дза-дза»

Для работы с языком программирования С# на компьютере должна
быть установлена платформа .Net Framework. Компилятор языка С#
входит в стандартный набор этой платформы. Поэтому, если на компью­
тере установлена платформа .Net Framework, этого достаточно для нача­
ла программирования в С#. Обычно дополнительно еще устанавливают
среду разработки, благодаря которой процесс программирования на С#
становится простым и приятным.
Если мы хотим написать программу (на языке С#), сначала нам нужно
набрать соответствующий программный код. Теоретически сделать это
можно в обычном текстовом редакторе. В таком случае набираем в тек­
стовом редакторе код программы и сохраняем файл с расширением . c s
(расширение для файлов с программами, написанными н а языке С#).
12

Я зык С# и технология .Net Framework
После того как код программы набран и файл с программой сохранен,
ее следует откомпилировать. Для этого используют программу-компи­
лятор c s c . ехе, которая устанавливается, как отмечено выше, при уста­
новке платформы .Net Framework.

�

ПОДРОБН ОСТИ

Ал горитм действи й тако й : в командной строке указывается назва­
ние п рограм м ы - ком пилятора csc.ехе , а затем через п робел ука­
зы вается название файла с п рограммой на языке С# . Допусти м ,
м ы записал и код п рограм м ы в файл MyProgram. cs. Тогда для ком ­
пиляции программы в командной строке испол ьзуем инструкци ю
csc. ехе MyProgram. cs или csc MyProgram. cs ( расш ирение ехе ­
файла можно не указы вать ) . Есл и ком п ил я ция проходит нормально,
то в резул ьтате получаем файл с расш ирением . ехе , а название
файла совпадает с названием исходного файла с п рограммой ( в на­
шем случае это MyProgram. ехе ) . Полученный в резул ьтате ком п ил я ­
ци и ехе-файл запускают на выполнение.
Файл csc.exe п о умолчан и ю находится в каталоге C : \ Window s \
Microsoft. NET\ Framework внутри папки с номером верси и - на­
пример, vЗ. 5 или v4. О. Также для ком п ил и рован ия п рограммы
из командной строки п ридется , скорее всего , выпол н ить некоторые
допол н ител ьные настройки - например, в переменных среды за­
дать путь для поиска ком п илятора csc. ехе .

Хотя такая консольная компиляция вполне рабочая, прибегают к ней
редко. Причина в том, что не очень удобно набирать код в текстовом
редакторе, затем компилировать программу через командную строку
и запускать вручную исполнительный файл. Намного проще восполь­
зоваться специальной программой интегрированной средой разработ­
ки (ID E от Integrated Development Environment ). Среда разработки со­
держит в себе все наиболее важные «ингредиенты» , необходимые для
«приготовления» такого «блюда», как программа на языке С#. При ра­
боте со средой разработки пользователь получает в одном комплекте ре­
дактор кодов, средства отладки, компилятор и ряд других эффективных
утилит, значительно облегчающих работу с программными кодами. Мы
тоже прибегнем к помощи среды разработки. Нам понадобится прило­
жение Microsoft Visual Studio.
-

Загрузить установочные файлы можно с сайта компании Microsoft
. m i c r o s o f t . сот (на сайте следует найти страницу загрузок).

www

13

Вв еде н ие
После установки среды разработки мы получаем все, что нужно для
успешной разработки приложений на языке С#.

�

ПОДРОБН ОСТИ

Приложение Microsoft Visual Studio я вляется ком мерчески м . Одна­
ко у него есть неком мерческая «уп рощенная» версия Visual Studio
Express , которая впол н е подойдет для изучения языка п рогра м м и ­
рования С#.

G)

Н А ЗАМ ЕТ КУ

Кроме языка программ ирован ия С# среда разработки Visual Studio
позволяет создавать п рограм м ы на языках Visual Basic и С++ . Часть
настроек, вл ияющих на фун кциональность среды разработки , оп ре­
деляется в процессе установки .

Как выглядит окно приложения Visual Studio Express (версия 2 0 1 5), по­
казано на рис. В. 1 .
og<

Namt

�

1

;Х

. 1c:J�1 I

МodiftIO

19.01.2017

Optn solution

• 9 х

Loc.1tion
IJ,\Wmpla\Мyl'App\МyFApp.lln

1 ( №w soluьon )

EnorJ

loo&тo11l�n91 !«toм....9ts!
t..м

Ptopcmts

•

9 х

Descr1ptюn

Tooh

so

Рис. 8.2. Окно среды разработки SharpDevelop

Загрузить все необходимые файлы для установки среды разработки
SharpDevelop можно на сайте проекта www. i c s h a rp c o de . n e t .
Еще один проект, заслуживающий внимания, называется Mono
(сайт поддержки проекта www. mo n o - p r o j e c t . c om). Проект раз­
вивается в основном благодаря поддержке компании Xamarin (сайт
www. xama r i n . c om). В рамках этого проекта была создана среда
15

Вв еде н ие
разработки MonoDevelop (сайт www. mo n o deve l op . сот ) , предназна­
ченная, кроме прочего, для создания приложений на языке С#. На дан­
ный момент разработчикам для установки предлагается среда разработ­
ки Xamarin Studio, которая позиционируется как продолжение проекта
MonoDevelop. Окно среды разработки Xamarin Studio показано на рис. В.3.
X.m1nn Stud10 Communrty

FИ

Edit

Vw:w

Dtl

lt -

Seмch

Pro,ect

Ot-fм.itt.

Buitd

Run

V�sion Controe

Toots

Window

Htfp

Creating а
Fluld
Android UI
11ps for

Smooth and

As developers, we mnt to buld

moЬlt Jpps that are not on}'f
beautiul 1nd fearure.«h, but alsa

hlgh-oerformonce. We often tl>�
Юout WJYS we an optmzt our
network а15 and background
oPtr.llЬOn.s

#DocumentDB loves

Acqualnt

1- Down�d SoluЬon

Xamarln: Planet Scale
МоЫlе Арр ln Ave
steps
Тh.1$ IS J specQI OUest post from tht

DcкumentOB tеащ wrtten Ьу Кd

G;мytyuk. К111 works •t мo:rosol't on
the OOt•"""• N

w�

н.tр

� Anкh.

-

х

•

Discover what's new in Express 2015 for V
futUtn�bprи. lSfOfV!
Lwn•�
Sн�in...... -.1he.NПfr•IN'WOl'll.
Eapo1 ... ll\-tul 1 rlfWJn°I� �>IUdlo fцм S.М.:t1

�...iop

Rt:•dy to Cktud·powef your �е?
Connect to Azure

�t·•

@

r..,

1tк.......

а

P...ctf'lll PtO]«Ь-6Solwoм
ш

,...,....

Рис. 1 . 1 . Создание нового проекта в окне среды разработки Microsoft Visual
Studio Express

27

Глава 1

G)

Н А ЗАМ ЕТ КУ

Для создания нового п роекта можно воспол ьзоваться п и ктограм­
мой на панел и инструментов или нажать комбинацию клавиш
++ .
В результате появляется окно создания нового проекта, показанное
на рис. 1 .2 .

S..tch lnsulltd ТempllttS (Cul • EJ
Windows
.tt.

Ttmplltti

"Vr.iш.IC•
Clщн:D..i:top
r

Ttst

V'wsual В.s1с

�

• \fr.sualC••

fotms Applt=, оператор сравнения «меньше» < , оператор сравнения «меньше или

.

равно » < =

7

Оператор сравнения «равно » ==, оператор сравнения «не равно» ! =

8

Оператор «побитовое и» & (также «логическое и» в полной форме)

9
10

Оператор «побитовое исключающее или» л (также «логическое исключаю ­

щее или»)

Оператор «побитовое или» 1 (также «логическое или» в полной форме)

1 05

Глава 2
11

Оператор «логическое и» в упрощенной форме & &

12

Оператор «логическое или» в упрощенной форме 1 1

13

Тернарный оператор ? :

14

Оператор присваивания =, операторы сокращенного присваивания * =,
/ = , % = , + =, -=, =, & =, л = И 1 =

Для изменения порядка вычисления выражений можно использовать
круглые скобки.

G)

Н А ЗАМ ЕТ КУ

Помимо своего прямого назначения - изменения порядка выч исле­
ния п одвы ражений - круглые скобки облегчают чтение п рограм м ­
ного кода . Так что и х нередко испол ьзуют и в «декоративных» целях,
когда прямой необходимости в этом нет.

П римеры п рограмм
Я тебя полюбил - я тебя научу.

из к/ф «Кин-дза-дза»

Далее мы рассмотрим несколько очень простых иллюстраций к тому, как
базовые операторы языка С# могут использоваться на практике. Снача­
ла мы создадим программу, предназначенную для проверки введенного
пользователем числа на предмет четности/нечетности.

G)

Н А ЗАМ ЕТ КУ

Ч исло назы вается четн ы м , есл и оно дел ится на 2 - то есть есл и
при делении на 2 в остатке получаем О . Есл и ч исло на 2 не дел ится ,
то оно назы вается нечетн ы м .

Программа выполняется просто: появляется диалоговое окно с полем
ввода, в которое пользователю предлагается ввести целое число. Далее
появляется еще одно диалоговое окно с сообщением о том, что пользова­
тель ввел четное или нечетное число. Код программы представлен в лис­
тинге 2 . 1 .
106

Базовые типы и операто ры

[1i!] л истинг 2. 1 . Проверка числа на четность/нечетность
u s ing Sys tem;
u s ing Sys tem . Windows . Forms ;
u s ing Micros oft . VisualBas i c ;
c l a s s OddEvenDemo {
s tatic vo id Main ( ) {
1 1 Целочисленные переменные :
int numЬer, reminde r ;
1 1 Считывание целого числа :
numbe r=Int 3 2 . Parse (
Interaction . I nputBox (
1 1 Текст в окне :
"Введите целое число : " ,
1 1 Название окна :
" Проверка " )
);
1 1 Вычисляется остаток о т деления на 2 :
reminder=numЬer% 2 ;
s t ring txt= " Bы ввели " ;
1 1 Использован тернарный оператор :
txt+= ( reminder==O ? " чeтнoe " : " нeчeтнoe " ) + " число ! " ;
Me s s ageBox . Show ( txt ) ;

В программе используются две целочисленные переменные numb e r
и reminde r - соответственно, для запоминания введенного пользова­
телем числа и остатка от деления этого числа на 2 . Для считывания чис­
ла использован статический метод I nputBox ( ) класса I nt e r a c t i o n
(для использования этого класса в заголовке программы взята инструк­
ция u s i n g Mi c r o s o ft . Vi s u a l B a s i c ) . Аргументами методу пере­
дается два текстовых значения: текст, отображаемый над полем ввода,
и название (заголовок) для окна. Метод I np u t B o x ( ) значением воз­
вращает введенное пользователем значение, но значение возвращается
107

Глава 2

в текстовом формате. Для преобразования текстового представления
числа в целое число используем статический метод P a r s e ( ) из струк­
туры I n t 3 2 (структура доступна после подключения пространства имен
S y s t e m командой u s i n g S y s t em). В частности, инструкция вызова
метода I nputBox ( ) передана аргументом методу P a r s e ( ) . Результат
преобразования присваивается значением переменной n umbe r.
Командой remi n de r=numb e r % 2 в переменную reminde r записывает­
ся остаток от деления значения переменной numb e r на 2 . Переменная
reminde r в принципе может принимать всего два значения: О при чет­
ном значении переменной numb e r и 1 при нечетном значении перемен­
ной numb e r .
Текстовая переменная t x t объявляется с начальным значением " В ы
вв ели " . Нам эта переменная нужна для того, чтобы записать в нее текст,
который затем будет отображаться во втором диалоговом окне. Следу­
ющей командой t x t + = ( r e m i nde r== O ? " ч e т н o e " : " н е ч е т н о е " ) +
" число ! " к текущему значению этой переменной дописывается недо­
стающая часть. Здесь в подвыражении в правой части мы использовали
тернарный оператор. Речь об инструкции remi n de r = = O ? " ч e т н o e " :
" нече т н о е " . Значение этого выражения определяется так: если зна­
чение переменной r em i n de r равно О, то значение выражения равно
" че т ное " . В противном случае (если значение переменной reminde r
отлично от О ) значение выражения равно " н ече т н о е " . Таким обра­
зом, в текстовое значение переменной t x t включается слово " че т н о е "
или " н ече т н о е " в зависимости от значения переменной r em i n d e r .
После того как значение переменной t x t сформировано, командой
Me s s ageBox . S how ( txt ) отображается диалоговое окно с соответству­
ющим сообщением (для использования класса Me s s ageBox используем
инструкцию u s i n g S ys tem . Wi ndows . F o rms в заголовке программы).
При запуске программы на выполнение появляется окно с текстовым
полем. На рис. 2 . 1 показано такое окно с числом 1 2 3 в поле ввода.
Прооер"

Вее.аопе uелое число:

123

Рис.

1 08

2. 1 . В поле введено нечетное ч исло

Базовые типы и операто ры
После щелчка по кнопке ОК появляется новое окно с сообщением о том,
что число нечетное. Окно показано на рис. 2.2.

В ы ааищ нечетное число!

ок

Рис .

2 . 2 . Окно с соо б щением о том , что б ыло введено нечетное ч и сло

На рис. 2.3 показано начальное диалоговое окно с числом 1 24 в поле ввода.
Прооероtа

1 24

Рис .

2.3. В поле введено четное ч исло

Если так, то вторым появится окно с сообщением о том, что пользова­
тель ввел четное число. Окно показано на рис. 2 .4.

Вы ваvш четное Ч\IСЛО!

ок

Рис. 2 . 4 . Окно с соо б щением о том ,
что б ыло введено четное ч исло

При этом стоит также заметить, что если пользователь в поле ввода
в первом окне введет не число или вместо кнопки ОК щелкнет кноп­
ку Отмена (или закроет окно с помощью системной пиктограммы),
то в программе произойдет ошибка. В принципе, подобные ситуации
легко обрабатываются. Но пока что нас этот вопрос занимать не будет.
В следующей программе для числа, введенного пользователем, опреде­
ляется количество сотен (в десятичном представлении числа это третья
цифра справа). В листинге 2.2 представлен код программы.
109

Глава 2

[1i!] л истинг 2.2 . Количество сотен в числе
us ing Sys tem;
us ing Sys tem . Windows . Forms ;
us ing Micros oft . Vi sualBas i c ;
c l a s s Hundreds Demo {
s tatic vo id Main ( ) {
/ / Целочисленные переменные :
int numЬe r , hundreds ;
/ / Считывание целого числа :
numbe r=Int 3 2 . Parse (
Interaction . I nputBox (
/ / Надпись над полем ввода :
" Введите целое число : " ,
/ / Заголовок окна :
" Количество сотен " )
);
/ / Количество сотен в числе ( для целочисленных
/ / операндов деление выполняется нацело ) :
hundreds=numbe r/ 1 0 0 % 1 0 ;
/ / Текстовая переменная :
s t ring txt= " B этом числе "+hundreds+" сотен ! " ;
/ / Отображение окна с сообщением
// ( аргументы метода - сообщение и заголовок окна ) :
Me s s ageBox . Show ( tx t , " Coтни" ) ;

Эта программа напоминает предыдущую - как минимум в части счи­
тывания целочисленного значения. Число, введенное пользователем,
записывается в переменную numb e r . Затем выполняется команда
hundr e d s =numЬe r / 1 0 0 % 1 0 , благодаря чему в переменную hundreds
записывается количество сотен в числе. Вычисления выполняются так:
значение переменной numb e r делится на 1 0 0 . Здесь нужно учесть, что
110

Базовые типы и операто ры
для целочисленных операндов выполняется целочисленное деление.
Поэтому деление числа на 1 О О означает фактически отбрасывание двух
последних цифр в представлении числа. Как следствие, третья справа
цифра в значении переменной numb e r �перемещается� на последнюю
позицию (первую справа).

G)

Н А ЗАМ ЕТ КУ

Значение переменной numЬer не меняется . Речь идет о значении вы­
ражения numЬe r / 1 О О по сравнению со значением переменной numЬer .

Далее вычисляется остаток от деления на 1 О значения выражения
n umbe r / 1 0 0 (выражение numbe r / 1 0 0 % 1 0 ). Результат записывается
в переменную hundr e d s .
В программе объявляется текстовая переменная t x t с о значением
"В э т ом числе " +hundreds+ " сотен ! " , в котором использована пере­
менная hundreds. Переменную txt используем в команде Me s s ageBox .
Show ( txt , " Со тни " ) для отображения окна с сообщением (первый аргу­
мент определяет текст сообщения, а второй задает заголовок окна).
На рис. 2.5 показано окно с полем, содержащим введенное пользовате­
лем число.
Ко11ичкт110 соте:н

Рис .

2. 5 . В поле введено целое ч исло для оп ределения кол ичества сотен в ч исле

После щелчка по кнопке ОК появляется окно с сообщением, показанное
на рис. 2.6.
Сотни
В ]ТОМ чиСJ'lе S сотен!

ок

Рис .

2 . 6 . Окно с соо б щением о кол ичестве сотен в ч исле
111

Глава 2
В данном случае мы ввели число 2 5 3 8 и программа вычисляет кор­
ректное значение 5 для количества сотен в числе.

Р ез ю ме
Только быстро. А т о одна секунда здесь - это
полгода там !

из к/ф -«Кин-дза-дза»

• При объявлении переменной указывается ее тип и название. Не­
сколько переменных одного типа может быть объявлено одновре­
менно. При объявлении переменной можно указать ее значение.
Константы объявляются с ключевым словом c o n s t .
• В языке С# существует несколько базовых типов. Целочислен­
ные типы данных b y t e , s b yt e , s h o r t , u s ho r t , i n t , u i n t , l o n g
и u l ong. Отличаются эти типы размером выделяемой памяти и воз­
можностью/невозможностью использовать отрицательные чис­
ла. Действительные числа реализуются с помощью типов f l o a t
и douЬ l e . Для финансовых расчетов используется тип de c ima l .
Символьные значения реализуются через тип char. Логические зна­
чения реализуются как значения типа b o o l .
• Целочисленные литералы п о умолчанию реализуются как i n t ­
значения, действительные числовые литералы реализуются как
dоuЫ е -значения, символьные литералы реализуются как с h а r ­
значения, текст реализуется в виде объектов класса s t r ing.
• Если в выражении используются значения разных (но совмести­
мых) типов, то применяется автоматическое преобразование типов.
Можно также выполнять явное приведение типов.
• Для выполнения основных операций применяются специальные
операции. В С# есть четыре группы операторов: арифметические
( «сложение» +, «вычитание» - , «умножение» * , «деление» / , «оста­
ток от деления» % , «инкремент» + + , «декремент» - - ), логические
( «логические и» & и & &, «логические или» 1 и 1 1 , «логическое исклю­
чающее или» л , «логическое отрицание» ! ), операторы сравнения
( «меньше» =, «равно» ==, «не равно» ! = ), а также побитовые операторы ( «по­
битовое и» & , «побитовое или» 1 , «побитовое исключающее или» л ,
1 12

Базовые типы и операто ры
«побитовая инверсию> - , «сдвиг влево» < < , «сдвиг вправо» >>). В С#
есть один тернарный оператор ? : , представляющий собой упрощен­
ную форму условного оператора. Для арифметических и побито­
вых операторов есть сокращенные формы операции присваивания
( * =, / = , %=, +=, - = , =, & =, л = и 1 =). Оператор присваивания =
в языке С# возвращает значение.

Задания для самостоятел ьной работы
Хочешь поговорить - плати еще чатл.

из к/ф -«Кин-дза-дза»

1 . Напишите программу, которая проверяет, делится ли введенное поль­

зователем число на 3.

2. Напишите программу, которая проверяет, удовлетворяет ли введенное

пользователем число следующим критериям: при делении на 5 в остатке
получается 2, а при делении на 7 в остатке получается 1 .
3 . Напишите программу, которая проверяет, удовлетворяет ли введен­

ное пользователем число следующим критериям: число делится на 4,
и при этом оно не меньше 1 0 .

4 . Напишите программу, которая проверяет, попадает л и введенное

пользователем число в диапазон от 5 до 1 О включительно.

5. Напишите программу, которая проверяет, сколько тысяч во введен­
ном пользователем числе (определяется четвертая цифра справа в деся­
тичном представлении числа).
6. Напишите программу, которая проверяет вторую справа цифру в вось­

меричном представлении числа,введенного пользователем. Число вво­
дится в десятичном (обычном) представлении.

7. Напишите программу, которая вычисляет третий бит справа в двоич­
ном представлении числа, введенного пользователем. Число вводится
в десятичном (обычном) представлении. В программе используйте опе­
ратор побитового сдвига.
8. Напишите программу, в которой для введенного пользователем числа

в бинарном представлении третий бит устанавливается равным единице.

1 13

Глава 2
9. Напишите программу, в которой для введенного пользователем чис­
ла в бинарном представлении четвертый бит устанавливается равным
нулю.
1 0 . Напишите программу, в которой для введенного пользователем чис­

ла в бинарном представлении значение второго бита меняется на проти­
воположное (исходное нулевое значение бита меняется на единичное,
а исходное единичное значение бита меняется на нулевое).

Гл ава 3
У П РАВЛ SI Ю ЩИ Е И НСТ РУК ЦИ И

З начит, такое предложение : сейчас мы на­
жимаем на контакты и перемещаемся к вам.
Но если эта машинка не сработает, тогда уж вы
с нами переместитесь, куд а мы вас переме­
стим !

из к/ф -«Кин-дза-дза»

В этой главе мы рассмотрим вопросы, связанные с использованием
управляющих инструкций. Более конкретно, мы сосредоточим внима­
ние на следующих конструкциях языка С#:
• познакомимся с условным оператором i f ;
• научимся использовать оператор выбора s w i t ch ;
• узнаем, как используется оператор цикла wh i l e ;
• выясним, в чем особенности оператора цикла d o - wh i l e ;
• убедимся в гибкости и эффективности оператора цикла f o r ;
• познакомимся с инструкцией безусловного перехода g o t o ;
• составим некоторое представление о системе обработки исключе­
ний.
Теперь рассмотрим более детально означенные выше темы.

1 15

Глава 3

Условны й оператор if
Или ты сейчас же отдаешь нам эту К Ц , или
меньше чем за семь коробков мы тебя на З ем­
лю не положим !

из к/ф «:Кu н-дза-дза'>

Условный оператор позволяет выполнять разные блоки команд в зави­
симости от истинности или ложности некоторого условия (выражение
со значением логического типа). Работает это так: сначала вычисляется
значение некоторого логического выражения (условие). Если значение
выражения равно t ru e (условие истинно), выполняется определенный
блок команд. Если значение выражения равно f a l s e (условие ложно),
выполняется другой блок команд.

Условие
t r ue

,
1

>" " - -

, , ... - - - - �.

f a l se

... ,

...

, - - "

" .\
,

" ' ,
'

1
1
\

1

'

1

""

\
" ... "

,

'
'

1

1

-\

Команды

,-- \

, - - ..,

'

,
'·

Команды

,�.

.
'

'
1
1

�-

1
,

'
-

i f - бл о к

'

,_ .... '
1
,

'
'

1

- - '
'
' ,
-' - ,

... _ _ _ ...

, , ,, ... " _ " ,

,'

,

,

'

1
1

�"-

'

е l s е - бл о к

\

,

,
.
- -

\

'
,

'

1
' - -:

'
, _

...\ ,

... ... _ _ ... ...

,

,'

,, ... _ _ _ "

Рис. 3. 1 . П р и н ци п ы выпол н е н и я условного оператора
Описывается условный оператор достаточно просто: указывается клю­
чевое слово i f, после которого в круглых скобках следует условие,
проверяемое при выполнении условного оператора. Блок команд, вы­
полняемых при истинном условии, указывается в фигурных скобках
сразу после ключевого слова i f с условием ( i f-блок). Команды, пред­
назначенные для выполнения в случае ложного условия, указываются
116

Управля ющие инструкции
в фигурных скобках после ключевого слова e l s e ( е l s е -блок). Шаблон
описания условного оператора приведен ниже (жирным шрифтом выде­
лены ключевые элементы шаблона):
if (условие ) {
1 1 Команды - если условие истинно

else {
1 1 Команды - если условие ложно

Принципы выполнения условного оператора также проиллюстрирова­
ны в схеме на рис. 3. 1 .

Условие
f a l se

t r ue

1
1

,

,

" - - - ...:. .

, - - ... ,, ... - - ... ...
1

\
•-,

'

К оманды

,'' \

1
1
\

1

\
1
1

1
1

'

� ... _
:
\
" ... _ ::
'

'

i f - блок
1

" ... ..,. _ _

" ...\ ... " ... _ _ ... ... r. '·',

...

,

'

'

'._ , - '
/

_ _ _ ,

Рис. 3.2. Выполнение условного оператора в упрощенной форме
Если блок состоит всего из одной команды, то фигурные скобки для вы­
деления блока можно не использовать.
У условного оператора есть упрощенная форма, в которой отсутству­
ет е l s е -блок. Если так, то оператор выполняется следующим обра­
зом: проверяется условие, и, если оно истинно, выполняются команды
в i f-блоке. Если условие ложно, то ничего не происходит - выполня­
ется команда, следующая после условного оператора. Шаблон описания
1 17

Глава З
условного оператора в упрощенной форме такой (жирным шрифтом вы­
делены ключевые элементы шаблона):
if (условие ) {
/ / Команды - если условие истинно

Как выполняется условный оператор в упрощенной форме, иллюстри­
рует схема на рис. 3.2.
Небольшой пример, иллюстрирующий работу условного оператора,
представлен в листинге 3. 1 .

� Листин г 3. 1 . Использовани е условно го оператора
us ing Sys tem . Windows . Forms ;
us ing Micros oft . Vi sualBas i c ;
c l a s s Usingi fDemo {
s tatic vo id Main ( ) {
/ / Переменная для определения типа пиктограммы :
Me s s ageBoxi con icon ;
/ / Переменные для определения текста сообщения ,
/ / заголовка окна и имени поль зователя :
s t ring msg , t i t l e , name ;
/ / Считывание имени пользователя :
name=Interaction . InputBox (
/ / Текст над полем ввода :
" Как Вас зовут ? " ,
/ / Название окна :
" Знакомимся " ) ;
/ / Проверка введенного поль зователем текста :
i f ( name== " " ) { / / Если текст не введен
/ / Пиктограмма ошибки :
icon=Me s s ageBoxi con . Error;
/ / Текст сообщения :
msg= " Очень жаль , что мы не познакомилис ь ! " ;

118

Управля ю щие инструкции
1 1 Заголовок окна :
titlе=" Знакомство не состоялось " ;

e l s e { / / Если текст введен
11 Информационная пиктограмма :
icon=Me s s ageBoxi con . I nformation ;
1 1 Текст сообщения :
msg= " Очень приятно , " +name+ " ! " ;
1 1 Заголовок окна :
titlе=" Знакомство состоялось " ;

1 1 Отображение сообщения ( аргументы - текст
/ / сообщения , заголовок, кнопки и пиктограмма ) :
Me s s ageBox . Show (msg, title , Mes sageBoxButton s . OK , icon) ;

Программа простая: отображается окно с полем ввода, и пользователю
предлагается ввести туда имя. Затем появляется новое диалоговое окно
с сообщением, которое содержит введенное пользователем имя. Но это,
если имя пользователь ввел. Однако пользователь в первом окне может на­
жать кнопку отмены или закрыть окно с помощью системной пиктограммы
с крестом. Вот такая ситуация и обрабатывается с помощью условного опе­
ратора. А именно, мы воспользуемся тем, что если пользователь закрывает
окно с полем ввода без ввода текста, то соответствующий метод возвращает
пустую текстовую строку. Чтобы легче было понять, как организован про­
граммный код, рассмотрим результат выполнения программы. Сначала, как
указывалось, появляется окно с полем ввода, представленное на рис. 3.3.
Зкакомимс.я

IAnoo l O ) {
1 1 Отображение сообщения :
Console . WriteLine ( " Oгo, как много букв ! " ) ;

1 1 Если в строке не больше десяти символов :
else {
1 1 Отображение сообщения :
Console . WriteLine ( " Oгo, как мало букв ! " ) ;

1 1 Е сли введена пустая строка :
else {
Console . WriteLine ( "Жaль , что не ввели текст ! " ) ;

Алгоритм выполнения программы простой: пользователю предлагается
ввести текстовое значение, и это значение считывается и записывается
в текстовую переменную. Затем в дело вступают вложенные условные
операторы. Во внешнем операторе проверяется, не пустая ли введенная
пользователем текстовая строка. И если строка не пустая, то во внутрен­
нем условном операторе проверяется, не превышает ли длина строки
значение 1 О . В зависимости от истинности или ложности этих условий
в консольное окно выводятся разные сообщения.
126

Управля ющие инструкции
Для записи текстового значения, введенного пользователем, использу­
ется переменная t x t . Значение считывается командой txt=Co n s o l e .
Re adL i n e ( ) . Во внешнем условном операторе проверяется условие
t x t ! = " " . Если условие ложно, то выполняется команда C o n s o l e .
W r i t e L i n e ( " Жал ь , ч т о не в в ели т е к с т ! " ) в е l s е -блоке внеш­
него условного оператора. Если же условие t x t ! = " " во внешнем ус­
ловном операторе истинное, то в i f-блоке сначала выполняется коман­
да C on s o l e . Wr i t e L i n e ( " Спа сибо , ч т о в в ели т е к с т ! " ) , после
чего на сцену выходит внутренний условный оператор. В этом опера­
торе проверяется условие txt . Length> l O . Здесь мы воспользовались
свойством L e n gth, которое возвращает количество символов в тексто­
вой строке. Следовательно, условие txt . Length> l O истинно в случае,
если текстовая строка, на которую ссылается переменная t x t , содер­
жит больше 1 0 символов. Если так, то выполняется команда Co n s o l e .
W r i t e L i n e ( " O г o , как мн о г о букв ! " ) в i f-блоке внутреннего ус­
ловного оператора. Если условие t x t . L e n g t h > 1 О ложно, то выпол­
няется команда C o n s o l e . Wr i t e L i n e ( " О г о , как мало букв ! " )
в е l s е -блоке внутреннего условного оператора.
Таким образом, возможны три принципиально разных случая:
•

пользователь не ввел текст ;

•

пользователь ввел текст, состоящий больше чем из 1 О символов ;

•

пользователь ввел текст, состоящий не больше чем из 1 О символов.

Результат выполнения программы может быть таким (здесь и далее
жирным шрифтом выделено значение, которое вводит пользователь).

[1i!J Резул ьтат выполнения программы (из листинга 3.3 )
Введите текст : Изучаем С#
Спасибо , что ввели текст !
Ого, как мало букв !

Это пример ситуации, когда введенный пользователем текст содержит
не больше 1 О символов. Если пользователь вводит текст, состоящий
из более чем 10 символов, то результат может быть следующим.

[1i!J Резул ьтат выполнения программы (из листинга 3.3 )
Введите текст : Продоmкаем изучать С#

127

Глава 3
Спасибо , что ввели текст !
Ого, как много букв !

Наконец, если пользователь не вводит текст, то результат выполнения
программы такой.

� Резул ьтат выпол нения программы (из листинга 3.3 )
Введите текст :
Жаль , что не ввели текст !

Еще один пример, рассматриваемый далее, иллюстрирует схему с вло­
женными условными операторами, когда каждый следующий вну­
тренний условный оператор формирует е l s е -блок внешнего условно­
го оператора. Программа, представленная в листинге 3.4, выполняется
по простой схеме: пользователь вводит целое число (предположительно,
от 1 до 4), а программа выводит текстовое название этого числа.

� Листинг 3. 4 . Определение ч исл а
us ing Sys tem;
c l a s s Anothe rNe stedi fDemo {
s tatic vo id Main ( ) {
1 1 Переменная для запоминания введенного числа :
int numЬe r ;
1 1 Отображение сообщения :
Console . Write ( " Bвeдитe целое число : " ) ;
1 1 Считывание числа :
numbe r= Int 3 2 . Parse ( Console . Read1ine ( ) ) ;
1 1 Е сли введена единица :
i f ( numЬer==l ) Console . WriteLine ( "Eдиницa " ) ;
1 1 Е сли введена двойка :
e l s e i f ( numbe r==2 ) Console . WriteLine ( " Двoйкa " ) ;
1 1 Е сли введена тройка :
e l s e i f ( numbe r==З ) Console . WriteLine ( " Tpoйкa " ) ;
1 1 Е сли введена четверка :

128

Управля ющие инструкции
e l s e i f ( numbe r==4 ) Console . WriteLine ( "Чeтвepкa " ) ;
1 1 Все прочие случаи :
e l s e Console . WriteLine ( " Heизвecтнoe число " ) ;

Программа «узнает� числа от 1 до 4 включительно. В начале выполне­
ния программы командой C on s o l e . W r i te ( " Введите целое чис ­
л о : " ) отображается приглашение ввести целое число. Число считы­
вается командой n umb e r = I n t 3 2 . P a r s e ( C o n s o l e . Re a dL i n e ( ) )
и записывается в переменную n umЬe r. Затем задействуется блок из вло­
женных условных операторов, в каждом из которых проверяется введен­
ное значение. При наличии совпадения в консольном окне появляется
сообщение соответствующего содержания (название введенного числа).
Если пользователь ввел число, не попадающее в диапазон значений от 1
до 4 , то выполняется команда C o n s o l e . W r i t e L i n e ( " Неиз в е с т н о е
число " ) . Ниже показано, как может выглядеть результат выполнения
программы, если пользователь вводит «знакомое� для программы чис­
ло (здесь и далее жирным шрифтом выделено введенное пользователем
значение).

[1i!J Резул ьтат выполнения программы (из листинга 3. 4)
Введите целое число : 2
Двойка

Если программе не удается идентифицировать число, то результат та­
кой.

[1i!J Резул ьтат выполнения программы (из л истинга 3. 4)
Введите целое число : 5
Неизвестное число

Как мы увидим далее, вложенные условные операторы - далеко
не единственный способ организовать проверку нескольких условий
в программе.

129

Глава 3

Оператор выбора switch
Нет-нет, шуба подождет. Я считаю, что глав­
ное - посмотреть на мир.

из к/ф «Бриллиан товая рука»

Оператор выбора swi tch позволяет выполнить проверку значения не­
которого выражения. В языке С# выражение, которое проверяется с по­
мощью оператора выбора swi t ch, может возвращать значение целочис­
ленного, символьного или текстового типа. Описывается оператор выбора
следующим образом. Сначала указывается ключевое слово swi t ch, после
которого в круглых скобках следует проверяемое выражение. Тело операто­
ра выбора заключается в фигурные скобки. Там описываются с а s е-блоки.
Каждый такой блок начинается с ключевого слова c a s e . После него указы­
вается контрольное значение (заканчивается двоеточием). Каждый с а s е ­
блок содержит набор команд, заканчивающийся инструкцией break. Кон­
трольные значения в с а s е-блоках сравниваются со значением выражения
в switсh-инструкции. Если совпадение найдено, то выполняются коман­
ды в соответствующем с а s е-блоке. На случай, если совпадения нет, в опе­
раторе выбора s w i t ch может быть предусмотрен блок de fau l t . Общий
шаблон описания оператора выбора swi tch с тремя с а s е-блоками пред­
ставлен ниже (жирным шрифтом выделены ключевые элементы шаблона):
switсh(выражение){
case значение

1:

1 1 Команды
break ;
case значение 2 :
1 1 Команды
break ;
case значение 3 :
1 1 Команды
break ;
default :
11 Команды
break ;

130

Управля ю щие инструкции
Блок de fau l t не является обязательным - его можно не указывать со­
всем. На рис. 3.6 показана схема, иллюстрирующая способ выполнения
оператора выбора s w i t c h .

'
1

1

'

,

..,, , -

, , ... " - - - - - - - (:::
, , , ...

' · · -

(

---

не

'

,

...

... _

,

,,

...

'

'

\" " ,

'

о б я з а тел ь ный

_

...

... ," "

' " ... ... " блок
' ... ...

...

,

)--

:

'

/

'

_к
_о
_м
_а.вды
_
_
_
_
_

О

break

)

_ _

" ...

... _ _ _ _

_ , ,' "" - - - '
�

Рис. 3. 6. В ы полнение оператора вы б ора
131

Глава 3
Таким образом, при выполнении оператора выбора сначала вычисляется
значение выражения в s w i t сh-инструкции. Полученное значение по­
следовательно сравнивается с контрольными значениями в с а s е -бло­
ках. При первом же совпадении выполняются команды в соответству­
ющем с а s е -блоке - вплоть до инструкции b r e a k. Если совпадение
не найдено и в операторе выбора есть de fau l t -блoк, то выполняются
команды в этом блоке. Если совпадение не найдено и de f a u l t-блока
в операторе выбора нет, то ничего не происходит.

�

ПОДРОБН ОСТИ

И усл о в н ы й операто р , и оператор выбора, и рассматриваемые
далее операторы цикл а - все переч исленные управл я ющие и н ­
струкци и есть не тол ько в языке С# , но и , скажем , в языках С++
и Java . Даже бол ьше - там они п рактически такие же , как в язы­
ке С# . И в плане си нтаксиса, и в плане п р и н ципов выпол нения .
Но вот оператор выбора в С# немного особ ы й . Во-первых, кро­
ме цел оч исленных и сим вол ьных вы раже н и й в операторе выбора
мо гут испол ьзоваться и текстовые вы ражения . Такого нет в языке
С++ (там п роверяемое в ы ражение может быть целоч исл е н н ы м или
символ ь н ы м ) . Во - вторых, в С# в операторе выбора, есл и с а s е ­
блок непусто й , он должен заканчи ваться Ь r е а k - и нструкцие й . В от­
л и ч и е от С#, в языках С++ и Java с а s е -блок может заканчи ваться
инструкцией b r e a k , но это не обязател ьно. Вообще , инструкция
b r e a k испол ьзуется для завершения работы оп ераторов цикл а или
оператора выбора. Само по себе завершение ко манд в с а s е - бл оке
оператора выбора работу это го оператора не завершает. Други­
м и сл овам и , есл и в каком -то с а s е - бл оке команды выпол н ил и с ь ,
т о это к автоматическому завершению в ы п о л н е н и я всего операто ­
ра выбора не п р и водит. Чтобы заверш ить оператор выбора, нужна
инструкция b r e a k . Ч исто гипотетически , есл и бы с а s е - бл ок не за­
кан ч и вался инструкцией b r e a k , то п осл е завершения выполнения
команд в это м бл оке должно было бы начаться выпол нение команд
в следующем с а s е - блоке (даже есл и нет сов падения с контрол ь­
ным значением в этом блоке ) . В языках С++ и Java все так и п роис­
ходит. Что касается языка С # , то здесь п р и про верке знач ения в ы ­
ражения и срав нении е г о с контрол ь н ы м и знач е н и я м и с а s е - бл оки
могут переби раться не в том по рядке , как они указан ы в операторе
выбора. П оэтому в ы пол н е н и е кода необходимо огранич ить л и ш ь
блоком , для которого выявлено сов падение контрол ьного значе­
н и я со значением п роверяемого вы ражения . Как бы там н и был о ,
но в языке С# непустые с а s е - блоки и блок de fau l t заканчива­
ются инструкцией b r e a k . Как и зачем испол ьзуются пустые с а s е ­
блоки - обсудим немного позже .

132

Управля ющие инструкции
Несложно заметить, что в некотором смысле оператор выбора напоми­
нает блок из вложенных условных операторов, хотя полной аналогии
здесь, конечно, нет. Небольшой пример, в котором использован опера­
тор выбора, представлен в листинге 3.5. Фактически это альтернативный
способ реализации программы с вложенными условными операторами,
в которой по введенному пользователем числу определяется название
этого числа (см. листинг 3.4). Но на этот раз вместо условных операто­
ров использован оператор выбора s w i t ch.

� Листинг 3. 5 . З накомство с оператором выбора
u s ing Sys tem;
u s ing Sys tem . Windows . Forms ;
u s ing Micros oft . VisualBas i c ;
c l a s s SwitchDemo {
s tatic vo id Main ( ) {
/ / Переменная для запоминания введенного числа :
int numЬer;
/ / Переменная для записи названия числа :
s t ring name ;
/ / Считывание числа :
numbe r=I nt 3 2 . Parse (
Interaction . I nputBox (
/ / Текст над полем ввода :
"Введите число : " ,
/ / Заголовок окна :
"Число " )
);
/ / Использование оператора выбора для определения
/ / названия введенного числа :
switch ( numЬe r ) {
case 1 :

/ / Если ввели число 1

nаmе=" Единица " ;

/ / Название числа

break;

/ / Завершение блока

case 2 :

/ / Если ввели число 2

133

Глава 3
nаmе=" Двойка " ;

/ / Название числа

break;

/ / Завершение блока

case 3 :

/ / Если ввели число 3

nаmе=" Тройка " ;

/ / Название числа

break;

/ / Завершение блока

case 4 :

/ / Если ввели число 4

nаmе= "Четверка " ;

/ / Название числа

break;

/ / Завершение блока

de fault :

/ / Ввели другое число

/ / Текст сообщения :
nаmе= " Неизвестное число " ;
break;

/ / Завершение блока

} / / Завершение оператора выбора
/ / Отображение сообщения :
Me s s ageBox . Show ( name , "Чиcлo " ) ;

Предыдущая версия программы была консольной. Эта версия для вво­
да числа и вывода сообщения использует диалоговые окна. Но это от­
личие �косметическое» . Идеологически важное отличие состоит в том,
что здесь мы используем оператор выбора s w i t c h . Целочисленная
переменная numb e r предназначена для записи числа, которое вво­
дит пользователь. Текстовая переменная n ame нужна для того, чтобы
сформировать и запомнить текстовое значение - название введенного
пользователем числа. Для считывания числа используем статический
метод I np u t B o x ( ) класса I n t e r a c t i o n . Для преобразования тек­
стового представления числа в целое число используем статический
метод P a r s e ( ) из структуры I n t 3 2 . Результат записывается в пере­
менную numb e r .
Для проверки значения переменной numb e r использован оператор
выбора. Проверяемым выражением в нем является эта переменная.
В с а s е -блоках указаны контрольные значения - целые числа от 1 до 4
включительно (всего четыре с а s е -блока). При наличии совпадения
значения переменной numb e r и контрольного значения в с а s е -блоке
134

Управля ю щие инструкции
получает значение переменная name (значение переменной - название
введенного числа). На случай, если совпадения не будет, предусмотрен
de f a u l t-блок. В этом блоке значением переменной name присваивает­
ся текст, сообщающий о невозможности идентифицировать число.
Таким образом, было или не было совпадение, переменная n ame по­
лучит значение. Это значение используется в команде Me s s a g e B o x .
Show ( name , " Число " ) , которой отображается диалоговое окно с сооб­
щением (название числа или сообщение о том, что число неизвестно).
На рис. 3.7 показано окно с полем ввода, в которое введено число 2 .
Число

Рис. 3. 7. В поле введено ч исло 2
После подтверждения ввода появляется новое диалоговое окно, пока­
занное на рис. 3.8.
Число

�

Двойк1
ок

Рис. 3.8. Окно с соо б щением после ввода числа 2
На рис. 3.9 показано окно с полем ввода, в котором пользователь указал
число 5 .
ЧиU10

Рис. 3. 9 . В поле введено ч исло 5
135

Глава 3

После щелчка по кнопке ОК появляется окно с сообщением о том, что
число неизвестно. Окно показано на рис. 3. 1 0.
Чием

�

Нrю�sктн о е ч�tсло

ок

Рис. 3. 1 О. Окно с соо б щением после ввода ч исла 5
Стоит заметить, что если пользователь вместо ввода числа в окне с по­
лем щелкнет, например, кнопку Отмена, то возникнет ошибка. Жела­
ющие могут подумать, как следует модифицировать программный код,
чтобы подобная ситуация обрабатывалась корректно.

G)

Н А ЗАМ ЕТ КУ

В программе испол ьзовано нескол ько пространств имен . П ростран­
ство имен Sys tem . Windows . Forms необходи мо подкл ючить для ис­
пол ьзования статического метода Show ( ) из класса Me s s ageBox .
Метод отображает диалоговое окно с сообщением ( в данном слу­
чае назван ие введенного пользователем ч исла) . Пространство имен
Mi c ro s o ft . V i s u a l Ba s i c нужно для испол ьзования статического
метода I nputBox ( ) из класса Interaction . Метод отображает окно
с полем ввода . Напом н и м , что в данном случае мы п рибегаем к по­
мощи средств разработки языка Visual Basic. Наконец, пространство
имен Sys tem нам понадобилось, поскол ьку мы используем стати­
ческий метод Parse ( ) из структуры I n t 3 2 . Вообще-то м ы еще ис­
пол ьзуем и текстовый тип S t r i n g. Это класс из п ространства имен
Sys tem. Но в программе ссылка на текстовый тип выпол нена через
идентификатор s t ring, явля ющийся псевдонимом для инструкции
Sys tem . S t r i n g. Так что s t r ing можно было бы испол ьзовать и без
подкл ючения пространства имен Sys tem.

Как отмечалось ранее, с а s е -блоки в операторе выбора могут быть пу­
стыми. Так поступают в случае, если необходимо, чтобы для несколь­
ких контрольных значений выполнялись одни и те же команды. Если
так, то вместо дублирования команд в соответствующих с а s е -блоках
(что неудобно и не очень рационально) используют несколько идущих
один за другим пустых блоков. Причем в таких пустых с а s е -блоках нет

136

Управля ющие инструкции
даже Ь r е а k-инструкций. Пример подобного подхода проиллюстриро­
ван в следующей программе, представленной в листинге 3.6.

� Листинг 3.6. Оператор выбора с пустыми са sе -блоками
u s ing Sys tem;
u s ing Sys tem . Windows . Forms ;
u s ing Micros oft . VisualBas i c ;
c l a s s Anothe rSwitchDemo {
s tatic vo id Main ( ) {
/ / Переменная для запоминания введенного числа :
int numЬer;
/ / Переменная для текста сообщения :
s t ring txt= " " ;

/ / Началь ное значение переменной

/ / Считывание числа :
numbe r=I nt 3 2 . Parse (
Interaction . I nputBox (
/ / Текст над полем ввода :
"Введите целое число от

1

до 9 : " ,

/ / Заголовок окна :
"Число " )
);
/ / Проверка значения переменной numbe r :
switch ( numЬe r ) {
case

1:

case 9 :

/ / Оператор выбора

/ / Е сли значение

1

/ / Е сли значение 9

/ / Текст сообщения :
txt=" Bы ввели нечетное , \n но не простое число . " ;
break; / / Завершение блока
case 2 :

/ / Е сли значение 2

case 3 :

/ / Е сли значение 3

case 5 :

/ / Е сли значение 5

case 7 :

/ / Е сли значение 7

137

Глава З
/ / Текст сообщения :
txt=" Bы ввели простое число . " ;
break; / / Завершение блока
case 4 :

/ / Е сли значение 4

case 8 :

/ / Е сли значение 8

/ / Текст сообщения :
txt=" Bы ввели число - степень двойки . " ;
break; / / Завершение блока
case 6 :

/ / Е сли значение 6

/ / Текст сообщения :
txt=" Bы ввели 6 - совершенное число . " ;
break; / / Завершение блока

/ / Отображение диалогового окна с сообщением :
Me s s ageBox . Show ( tx t , "Чиcлo " ) ;

Данная программа в некотором смысле напоминает предыдущую. Сна­
чала пользователю предлагается ввести целое число (в диапазоне от 1
до 9 ) . Результат записывается в переменную numb e r . После этого с по­
мощью оператора выбора проверяется значение этой переменной. Мы
�классифицируем» числа по следующим категориям:
• Простые числа - числа, которые не имеют других делителей, кроме
единицы и себя самого. В диапазоне чисел от 1 до 9 простыми явля­
ются числа 2 , 3, 5 и 7 .
• Числа, которые являются степенью двойки - в диапазоне от 1 до 9
2
3
в эту категорию попадают числа 4 (2
4) и 8 (2
8).
=

=

• Число 6 является совершенным - сумма его делителей (числа 1, 2
и 3 ) равна самому этому числу. Следующее совершенное число - это
2 8 (его делители 1 , 2 , 4 , 7 и 1 4 в сумме дают 2 8 ), но оно не попадает
в интервал от 1 до 9 .
• Нечетные числа, которые при этом н е являются простыми - в ука­
занном диапазоне это числа 1 и 9 .
138

Управля ю щие инструкции
Введенное пользователем число с помощью оператора выбора «припи­
сывается� к одной из перечисленных групп. И в этом операторе выбора
мы используем пустые с а s е-блоки. Например, есть в операторе выбо­
ра такая конструкция (комментарии для удобства удалены):
case 2 :
case 3 :
case 5 :
case 7 :
txt= "Bы ввели простое число . " ;
break;

Как это работает? Допустим, пользователь ввел значение 2. При срав­
нении этого значения с контрольными значениями в с а s е -блоке со­
впадение имеет место для блока c a s e 2 . Поэтому будут выполнены
все команды от места, где идентифицировано совпадение, до первой ин­
струкции b r e a k. В результате выполняется команда t x t = " Bы в в ели
про с т о е число . " . Теперь предположим, что пользователь ввел значе­
ние 5 . Совпадение проверяемого (переменная numb e r ) и контрольно­
го значения имеет место в блоке c a s e 5. Он пустой. Но это все равно
с а s е-блок. Поэтому выполняются команды от места совпадения до пер­
вой инструкции b r e a k. Итог такой - выполняется команда t x t = " Bы
в в ели про с т о е число . " . То же получаем, когда пользователь вводит
значение 3 и 7 . Прочие блоки в операторе выбора работают по такому же
принципу.
Внешне все выглядит следующим образом. При запуске программы
на выполнение появляется окно с полем ввода, в которое следует ввести
число от 1 до 9. Окно показано на рис. 3. 1 1 .
Число

Рис. З. 1 1

.

Окно с полем для ввода ч исла в диапазоне от 1 до 9

Если пользователь вводит числа 1 или 9 , то следующим появляется
окно, представленное на рис. 3. 1 2 .
139

Глава 3

ЧНо

Вы е в е1 ш нечflНое..
но не: npocтot чиС/lо.

ок

Рис. 3. 1 2 . Окно появляется , есл и пол ьзовател ь вводит ч исло 1 или 9

G)

Н А ЗАМ ЕТ КУ

В операторе выбора в одном из с а s е -блоков (для значений 1 и 9 )
при оп ределении текстового значения переменной txt в текстовом
л итерале испол ьзована инструкция \ n . Напом н и м , что это инструк­
ция перехода к новой строке . П ри отображен и и соответствующего
текста в том месте , где размещена инструкция \ n , выполняется пе­
реход к новой строке. Резул ьтат можно видеть на рис . 3 . 1 2 , где текст
в диалоговом окне отображается в две строки .

В случае, если пользователь вводит число 2 , 3 , 5 или 7 , появится окно,
представленное на рис. 3. 1 3 .

Число

Вы

в аt..n и простое число.

ок

Рис. 3. 1 3. Окно появляется , есл и пол ьзовател ь
вводит ч исло 2, 3, 5 или 7

Если пользователь вводит число 6 , появляется окно, показанное
на рис. 3. 1 4 .

Число

Вы

авvш

6

·

совершенное число.

ок

Рис. 3. 1 4 . Окно появляется ,
есл и пользовател ь вводит ч исло 6
140

Управля ющие инструкции
Наконец, если пользователь вводит число 4 или 8, то появляется окно,
показанное на рис. 3 . 1 5 .
Число

ок

Рис. 3. 1 5 . Окно появляется ,
есл и пол ьзовател ь вводит ч и сла 4 или 8
Хочется обратить внимание на несколько обстоятельств. Во-первых,
в операторе выбора мы не использовали de f a u l t - блок. Как упоми­
налось ранее, этот блок не является обязательным, чем мы, собствен­
но, и воспользовались. Но поскольку теперь в s w i t с h-операторе
de f а и 1 t-блока нет, то теоретически может получиться, что в операторе
переменной txt значение не будет присвоено - например, если пользо­
ватель введет число, которое не попадает в диапазон значений от 1 до 9 .
И это проблема, поскольку переменная t x t используется в команде
Me s s ageBox . S h o w ( t x t , " Число " ) после оператора выбора. Такие си­
туации компилятором отслеживаются, и выдается ошибка еще на этапе
компиляции. Чтобы ее избежать, при объявлении переменной txt мы ей
сразу присвоили пустое текстовое значение. В таком случае, даже если
пользователь введет значение вне рекомендуемого диапазона и в опера­
торе выбора значение переменной t x t присвоено не будет, переменная
останется со своим старым значением. Возможно, это не самый лучший
способ решения проблемы, но, во всяком случае, при компиляции не бу­
дет ошибки.
Также стоит заметить, что, если пользователь в поле ввода введет не чис­
ло, отменит ввод (щелкнув кнопку Отмена) или закроет окно щелчком
по системной пиктограмме, возникнет ошибка. Чтобы ее избежать, мож­
но воспользоваться системой перехвата и обработки исключений. Как
это делается, кратко будет показано в одном из разделов в конце главы.
Обработке исключений также посвящена одна из глав во второй части
книги.

141

Глава З

Оператор ц и кла wh i l e
З амечательная идея ! Ч то ж она мне самому
в голову не пришла ?

из к/ф �Ирония судьбы,

WlU

С легким паром»

Оператор цикла позволяет многократно выполнять определенный набор
команд. В языке С# существует несколько операторов цикла, и со всеми
ними мы познакомимся. Но начнем с оператора цикла whi l e. У него до­
статочно простой синтаксис. Описание оператора начинается с ключевого
слова whi l e. В круглых скобках после ключевого слова whi l e указьшает­
ся некоторое условие (выражение со значением логического типа). Затем
в фигурных скобках указьшается блок из команд, формирующих тело опе­
ратора цикла. Общий синтаксис оператора цикла wh i l e, таким образом,
следующий (жирным шрифтом выделены ключевые элементы шаблона):
while (ycлoвиe ) {
1 1 Команды

Выполняется оператор цикла wh i l e так. Сначала проверяется условие
(в круглых скобках после ключевого слова w hi 1 е ). Если условие истинно
(значение t rue ), то выполняются команды в теле оператора цикла. После
этого снова проверяется условие. Если оно истинно, то снова выполняют­
ся команды в теле оператора цикла, после чего опять проверяется условие,
и так далее. Оператор цикла выполняется до тех пор, пока при проверке
условия оно не окажется ложным (значение fa l s e). Если при проверке
условия оно оказывается ложным, команды в теле оператора цикла не вы­
полняются, работа оператора цикла завершается и управление передается
следующей инструкции после оператора цикла. Схема выполнения опе­
ратора цикла wh i l e проиллюстрирована на рис. 3. 1 6.
Стоит заметить, что команды в теле оператора выполняются блоком то есть условие в очередной раз проверяется только после того, как вы­
полнены все команды в теле оператора цикла. Условие, указанное в круг­
лых скобках после ключевого слова wh i l e , должно быть таким, чтобы
при выполнении команд в теле оператора цикла оно в принципе могло
измениться. Проще говоря, чтобы в операторе цикла начали выполнять­
ся команды, условие в самом начале должно быть равно t ru e . А чтобы
оператор цикла в какой-то момент завершил выполнение, условие долж­
но стать равным f a l s e . Иначе получим бесконечный цикл.
142

Управля ющие инструкции

,/ ' ' '

,. - -1

'

1

,

\

... - -

t r ue

'

- - -
•

В языке С# существуют специальные управляющие инструкции, по­
зволяющие создавать в программе точки ветвления и блоки повто­
ряемых команд.

•

166

Условный оператор i f позволяет выполнять разные блоки команд
в зависимости от истинности или ложности некоторого условия.

Управля ющие инструкции
Проверяемое условие указывается в круглых скобках после ключе­
вого слова i f. Команды, выполняемые при истинном условии, ука­
зываются в блоке после i f-инструкции. Команды, выполняемые при
ложном условии, указываются в е l s е -блоке. Существует упрощен­
ная форма условного оператора без е l s е -блока.
• Оператор выбора s w i t c h позволяет выполнять разные блоки ко­
манд в зависимости от значения некоторого выражения. Проверя­
емое выражение (целочисленное, символьное или текстовое) ука­
зывается в круглых скобках после ключевого слова s w i t ch. Затем
указываются с а s е -блоки с контрольными значениями. Выполняют­
ся команды в с а s е -блоке, в котором контрольное значение совпа­
дает со значением проверяемого выражения. В случае, если значе­
ние выражения не совпадает ни с одним из контрольных значений
в с а s е -блоках, выполняются команды в de f a u l t-блоке. Этот блок
не является обязательным. Каждый с а s е -блок и de f a u l t-блок за­
канчивается инструкцией b r e a k. В случае необходимости можно
использовать пустые с а s е -блоки.
• Оператор цикла wh i l e позволяет многократно выполнять блок
определенных команд. После ключевого слова wh i l e в круглых
скобках указывается условие, при истинности которого выполняют­
ся команды в теле оператора цикла. Каждый раз после выполнения
этих команд проверяется условие, и, если оно истинно, команды вы­
полняются снова.
• Оператор цикла do-wh i l e похож на оператор цикла wh i l e , но в опе­
раторе do - wh i l e сначала выполняются команды, а затем проверяет­
ся условие. Команды указываются после ключевого слова do. После
блока команд следует ключевое слово wh i l e и, в круглых скобках,
условие. Оператор цикла выполняется до тех пор, пока при очеред­
ной проверке условия оно не оказывается ложным.
• Описание оператора цикла f o r начинается с ключевого слова f o r .
В круглых скобках указывается три блока инструкций. Блоки разде­
ляются между собой точкой с запятой. Если блок содержит несколь­
ко инструкций, то они разделяются запятыми. Команды, формиру­
ющие тело оператора цикла, указываются в круглых скобках после
f о r -инструкции. Выполнение оператора цикла начинается с вы­
полнения команд в первом блоке. После этого проверяется условие
во втором блоке. Если оно ложно, оператор цикла завершает работу.
Если условие истинно, то выполняются команды в теле оператора
167

Глава З
цикла и в третьем блоке. Затем снова проверяется условие. Если ус­
ловие ложно, работа оператора цикла завершается. Если условие
истинно, выполняются команды в теле оператора и в третьем блоке
и снова проверяется условие. И так далее, пока при проверке усло­
вия оно не окажется ложным.
• Инструкция безусловного перехода g o t o позволяет перейти к вы­
полнению программного кода в том месте, которое выделено меткой.
Используя инструкцию g o t o и условный оператор, можно органи­
зовать циклическое выполнение программного кода (симулировать
работу оператора цикла). Общая рекомендация состоит в том, чтобы
избегать использования инструкции g o t o .
• Система обработки исключений позволяет предусмотреть специаль­
ный код, выполняемый при возникновении ошибки. С этой целью
используется конструкция t ry- c at ch. Программный код, при вы­
полнении которого может возникнуть ошибка, помещается в t r у­
блок. Программный код, предназначенный для выполнения в случае
возникновения ошибки, помещается в с а t с h-блок. Если при выпол­
нении кода в t rу-блоке ошибка не возникает, то с а t сh-блок игно­
рируется. Если при выполнении кода в t rу-блоке возникает ошибка,
то выполнение команд в блоке t r y прекращается и начинают выпол­
няться команды в блоке c a t c h .

Задания для самостоятел ьной работы
Владимир Николаевич, у тебя дома жена,
сып-двоечник, з а кооперативпую квартиру
не заплачено. А ты тут мозги пудришь. Плохо
кончится, родной.

из к:/ф -«Кин-дза-дза»

1 . Напишите программу, в которой пользователь вводит число, а про­
грамма проверяет, делится ли это число на 3 и на 7 . Результаты проверки
отображаются в сообщении в диалоговом окне. Используйте обработку
исключений.
2. Напишите программу, в которой пользователь последовательно вво­
дит два целых числа. Программа определяет, какое из чисел больше или
они равны, и выводит сообщение в диалоговом окне. Используйте обра­
ботку исключений.

1 68

Управля ющие инструкции
3 . Напишите программу, в которой вычисляется сумма чисел, которые

вводит пользователь. Программа выводит запрос на ввод числа, считы­
вает введенное пользователем число, прибавляет его к сумме и снова
выводит запрос на ввод числа. Процесс продолжается до тех пор, пока
пользователь не введет нулевое значение. Используйте обработку ис­
ключений.
4. Напишите программу, в которой пользователь вводит целое число
в диапазоне от 1 до 7 , а программа определяет по этому числу день не­
дели. Если введенное пользователем число выходит за допустимый диа­
пазон, выводится сообщение о том, что введено некорректное значение.
Используйте оператор выбора s w i t ch. Предложите механизм обработ­
ки ошибки, связанной с вводом нечислового значения.
5. Напишите программу, в которой пользователю предлагается ввести

название дня недели. По введенному названию программа определяет
порядковый номер дня в неделе. Если пользователь вводит неправиль­
ное название дня, программа выводит сообщение о том, что такого дня
нет. Предложите версию программы на основе вложенных условных
операторов и на основе оператора выбора s w i t ch.
6. Напишите программу, в которой вычисляется сумма нечетных чисел.
Для проверки результата воспользуйтесь тем, что 2 + 4 + 6 + ". + 2п =
п(п + 1 ). Предложите версии программы, использующие разные опера­
торы цикла.
7. Напишите программу для вычисления суммы квадратов натуральных
чисел. Для проверки результата воспользуйтесь тем, что 1 2 + 2 2 + 3 2 + " .
2 n(n + 1 ) (2n + 1)
+п =
П редложите версии программы, использующие разные
6
операторы цикла.
•

8. Напишите программу, которая выводит последовательность чисел

Фибоначчи. Первые два числа в этой последовательности равны 1 , а ка­
ждое следующее число равно сумме двух предыдущих (получается по­
следовательность 1 , 1 , 2 , 3, 5 , 8 , 1 3 , 2 1 , 3 4 , 5 5 , 8 9 и так далее). Количе­
ство чисел в последовательности вводится пользователем. Предложите
версии программы, использующие разные операторы цикла.
9. Напишите программу, в которой пользователем вводится два целых
числа. Программа выводит все целые числа - начиная с наименьшего
(из двух введенных чисел) и заканчивая наибольшим (из двух введен­
ных чисел). Предложите разные версии программы (с использованием

169

Глава З
разных операторов цикла), а также механизм обработки исключений
для этой программы.
1 0 . Напишите программу, в которой вычисляется сумма чисел, удовлет­
воряющих таким критериям: при делении числа на 5 в остатке получа­
ется 2 , или при делении на 3 в остатке получается 1 . Количество чисел
в сумме вводится пользователем. Программа отображает числа, которые
суммируются, и значение суммы. Используйте обработку исключений.
Предложите версии программы, использующие разные операторы цикла.

Гл ава 4
МАССИВЫ

- Пойдем простым логическим ходом.
- Пойдем вместе .

из к/ф �Ирония судьбы,

WlU

С легким паром»

В этой главе мы обсудим исключительно важную конструкцию - речь
пойдет о массивах. Среди тем, которые мы рассмотрим, будут такие:
• одномерные массивы - способы их объявления и использования ;
• особенности работы с двумерными массивами ;
• способы инициализации массивов ;
• выполнение основных операций с массивами - в частности, речь бу­
дет идти о копировании и присваивании массивов ;
• создание �рваных» массивов - то есть массивов со строками разной
длины ;
• особенности массива из объектных ссылок.
Также мы познакомимся со способами обработки аргументов командной
строки. Еще в главе есть различные примеры использования массивов.
Начнем же с азов - с создания одномерных массивов.

Одномерные масси вы
Первый раз таких единоличников вижу.

из к/ф �девчата»

Массив - это набор элементов одного типа, которые объединены об­
щим именем. Переменные, входящие в массив, называются элемента­
ми массива. Поскольку одно и то же имя (имя массива) 4П рименяет­
ся» сразу к нескольким переменным, то эти переменные нужно как-то
171

Глава 4
идентифицировать. Идентификация выполняется с помощью индекса
или индексов. Индекс - это целое число. Количество индексов, необ­
ходимых для однозначной идентификации переменной в массиве, опре­
деляет размерность массива. Под размером массива обычно подразуме­
вают общее количество элементов в массиве. Под размером массива для
данной размерности имеют в виду количество значений, которые мо­
жет принимать индекс, соответствующий данной размерности. Самые
простые - одномерные массивы, в которых для идентификации элемен­
та в массиве нужно указать всего один индекс. Знакомство с массива­
ми начнем именно с одномерных массивов. То есть далее в этом разделе
речь идет об одномерных массивах.
Мы уже выяснили, что массив - это набор переменных. Возникает есте­
ственный вопрос: как получить доступ к этому набору? Ответ состоит
в том, что доступ к массиву получают с помощью специальной пере­
менной, которая называется переменноймассива. Как и обычную пере­
менную, переменную массива перед использованием следует объявить.
При объявлении переменной массива указывают идентификатор типа
элементов массива, после него указываются пустые квадратные скобки
и имя переменной массива. То есть шаблон объявления переменной мас­
сива такой:
тип [ ] переменная

Например, если мы хотим объявить переменную массива с названи­
ем nums и предполагается, что массив будет состоять из целочислен­
ных значений типа i n t , то переменная массива объявляется командой
i n t [ ] num s . Если бы мы объявляли переменную массива с названием
s ymЬs и массив предполагался состоящим из символьных значений, то ко­
манда объявления такой переменной выглядела бы как char [ ] s ymЬ s .
Н о создание (объявление) переменной массива н е означает создания
массива. Другими словами, даже если мы объявили переменную масси­
ва, сам массив от этого не появляется. Его еще нет. Массив нужно со­
здать.
Для создания массива используется оператор n e w . После оператора
new указывается идентификатор типа, соответствующий типу элемен­
тов создаваемого массива, а в квадратных скобках после идентифика­
тора типа указывается размер массива. Шаблон для команды создания
массива имеет такой вид:
new тип [ размер ]

172

Масс ивы
Например, если мы хотим создать одномерный целочисленный мас­
сив из 1 2 элементов, то команда создания такого массива выглядит как
new in t [ 1 2 ] . Чтобы создать массив из 1 О элементов символьного типа,
используем команду new char [ 1 О ] . Остается открытым вопрос о том,
как переменная массива связана с собственно массивом. Ответ очень про­
стой: переменная массива ссылается на массив. Можно сказать и иначе:
значением переменной массива может быть адрес массива в памяти.

G)

Н А ЗАМ ЕТ КУ

Что понимать под «адресом масси ва» и как этот адрес испол ьзуется ,
более детал ьно обсуждается в главе ( во второй части книги ) , посвя ­
щенной работе с указателя м и . Пока же нам достаточно самых общих
представлений о том , что такое «адрес масси ва» .

Также нужно учесть, что команда создания массива не только создает
массив, но еще и имеет результат. Это адрес созданного массива. А адрес
массива, как мы уже знаем, может быть значением переменной массива.
Главное, чтобы тип переменной массива соответствовал типу элементов
в массиве. Если обобщить все вышеизложенное, то общая схема созда­
ния массива реализуется следующими командами:
тип [ ] переменная ;
переменная=nеw тип [ размер ] ;

То есть задача по созданию массива состоит из двух этапов:
•

•

объявление переменной массива ;
создание массива и присваивание ссылки на массив переменной мас­
сива.

Эти два этапа можно объединить и воспользоваться такой командой:
тип [ ] переменная=nеw тип [ размер ] ;

Схема реализации одномерного массива проиллюстрирована на рис. 4. 1 .
Например, командой i n t [ ] nums=new i n t [ 1 2 ] создается целочис­
ленный массив из 1 2 элементов, объявляется переменная массива nums
и ссылка на созданный массив записывается в эту переменную. Ко­
мандой char [ ] s ymb s =new char [ 1 О ] создается массив из 1 О сим­
вольных элементов, объявляется переменная массива s ymb s и ссылка
на массив записывается в переменную.
173

Глава 4

/

, ...

/

.... - "

,-

"

- ,1 - ,
Пер емен н а я: масс и в а '.

, , .... - - " .>, поэтому нельзя однозначно предугадать, когда именно объекты
будут удалены. Можно быть уверенным лишь в том, что это произойдет.

Стати ч еские ч лены кл асса
Приедут тут всякие : без профессии , без подушек" .
из к/ф « д евчата>.>

Поля и методы могут быть статическими. Особенность статических по­
лей и методов в том, что они могут использоваться без создания объектов.

G)

Н А ЗАМ ЕТ КУ

Со статически м и методами м ы уже встречал ись ранее и обсужда­
ли их. Но там реч ь шла о статических методах, описанных в том же
классе , что и главный метод п рограм м ы . Соответственно, мы ис­
пол ьзовал и статические методы в том же классе , в котором они
были оп исан ы . Но в общем случае статический метод может быть
оп исан в одном классе , а использован в другом .

Статические члены класса описываются с ключевым словом s t a t i c .
Для обращения к статическому члену класса (полю или методу) указы­
вается имя класса, после которого через точку указывают имя поля или
имя метода (с аргументами или без). Таким образом, если при обращении
314

З нако мство с классами и о бъекта м и
к обычным полям и методам нам нужно указать объект, то при обращении
к статическим полям и методам вместо объекта указывается класс. Если
статическое поле или метод используются в том же классе, где они описа­
ны, то имя класса при обращении к полю или методу можно не указывать.

(D

Н А ЗАМ ЕТ КУ

Статические поля играют рол ь глобал ьных переменных. Они «не при­
вязан ы » к какому-то кон кретному объекту и существуют «сами
по себе » . Единственное огран ичение - статические поля нужно
описы вать в классе и при обращении указы вать имя этого класса .
Аналогично, статические методы в языке С# и грают п римерно ту же
рол ь, что и фун кци и в языке С++ . Статический метод - это , по сути ,
блок команд, которые не подразумевают испол ьзован ия объекта ,
и поэтому для выполнения этих команд ( вызова метода) объект как
таково не нужен .

�

ПОДРОБН ОСТИ

При обращении к статическому пол ю или при вызове статическо­
го метода вместо имени класса можно указать и имя объекта это­
го класса , п ричем объект может быть любым ( главное, чтобы того
класса , в котором оп исан статический член ) . Во всех случаях реч ь
идет о статических членах. Но обращаться к статическому члену че­
рез объект все же нежелател ьно, поскол ьку в этом случае создается
иллюзия , что соответствующее поле или метод я вляются обыч н ы м и
(не статически м и ) , а это не так.

При работе со статическими методами существует очевидное ограниче­
ние: статический метод может обращаться только к статическим полям
и методам в классе. Объяснение простое: поскольку статический метод
существует без привязки к объекту, то нет смысла обращаться к полям
и методам объекта (поскольку объекта как такового нет).
В листинге 6.6 представлена программа. В ней используется класс со ста­
тическим полем и методом.

� Листинг 6 . 6 . Знакомство со статическими полями и методами
u s ing Sys tem;
11 Класс со статическим полем и методом :
c l a s s MyClas s {
1 1 Статическое поле :

315

Глава б
puЫ ic static int code=l O O ;
1 1 Статический метод :
puЫ ic static void show ( ) {
Console . WriteLine ( " Cтaтичecкoe поле : " +code ) ;

1 1 Класс с главным методом :
c l a s s StaticDemo {
1 1 Главный метод :
static vo id Main ( ) {
1 1 Вызов статического метода :
MyClas s . show ( ) ;
1 1 Обращение к статическому полю :
MyClas s . code=2 0 0 ;
1 1 Вызов статического метода :
MyClas s . show ( ) ;

Ниже представлен результат выполнения программы.

� Результат выполнения программы ( из листинга 6 . 6)
Статическое поле : 1 0 0
Статическое поле : 2 0 0

В программе описьmается класс MyC l a s s , у которого есть открытое статиче­
ское целочисленное поле code с начальным значением 1 О О , а также статиче­
ский метод show ( ) (без аргументов и не возвращающий результат). Метод
при вызове отображает в консольном окне значение статического поля code.
В главном методе программы командой MyC l a s s . s h o w ( ) вызы­
вается статический метод s h o w ( ) класса MyC l a s s . В результате
в консоли отображается текущее значение статического поля c o d e .
Мы это значение можем изменить - например, с помощью команды
MyC l a s s . c o de = 2 0 0 , после чего значение статического поля стано­
вится равным 2 0 0 . Проверить это легко - достаточно вызвать метод
316

З нако мство с классами и о бъекта м и
s h ow ( ) (команда MyC l a s s . s how ( ) ) . В данном случае примечателен
факт, что мы не создали ни одного объекта класса MyC l a s s , но это не ме­
шает нам использовать статические члены этого класса.
Еще один, на этот раз �математический� пример с использованием ста­
тических полей и методов представлен в листинге 6.7. В программе опи­
сан класс МуМа th, в котором есть статические методы для вычисления
значений синуса и экспоненты. В классе также имеется константное ста­
тическое поле, значение которого определяет иррациональное число л.

G)

Н А ЗАМ ЕТ КУ

Что касается статических полей , то нередко они испол ьзуются как
статические константы : для такого поля указы вается идентифика­
тор типа (и есл и нужно - спецификатор уровня доступа ) , но вместо
кл ючевого слова s t a t i c указы вается идентификатор c o n s t . При­
ч и на в том , что константн ые поля по умолчанию реал изуются как
статические. Значение константного поля указы вается при объя в­
лении и впоследстви и не может быть изменено.

�

ПОДРОБН ОСТИ

Дл я вычисления экспоненты испол ьзуется следующее вы ражение:
"п
х2
х3
х"
�
ехр (х) ::::: 1 + х + 2Т
+ 31 ." + nг = Lk=O k! . В п рограмме описывается
статический метод для выч исления сум м ы Lk=O qk q0 + q , + + qn ,
где при заданно �значен и и аргумента х слагаем ые в сум ме вычис­
=

···

ля ются как qk = k!· Сум ма вычисляется с помощью оператора цик­

ла, в котором после п рибавления к сум ме очередного слагаемого
рассч иты вается слагаемое для следующей итераци и . При этом
мы исходим из того , что есл и выч ислена добавка qk для текущей
итераци и , то добавка qk+i для следующей итера ци и выч исляется
как

qk+ 1
qk

х
qk+ i = qk x k+ l

=

(легко п роверить, что есл и

qk

),
k..!.__
+1

=

�

�

k! и qk = (k+ l)! ' то

Аналоги ч н ы м образом выч исляется си нус : испол ьзуется формула
(-1 )"х>п+1 - " п (-1 )kx>k+1
xl
xs
х'
s 1 n (x) - х - 31 + 51 - 71 + ". + (2n + l ) ! - Lk=O ( 2k + l ) ! . П одход испол ьзу •

ем тот же , что и при вычислении экспоненты - то есть выч исляет-

Lk=O qk - qo + q, + ". + qn ,
_ (-1 J k+ 1x2k+з qk+ 1 х'
и тоrДа qk+ I
qk+ 7 ( 2k + 3) ! '
qk - (2k + 3)(2k + 2) '

ся сум ма вида

_

но на этот раз
=

qk х

(-1 )х'

(- 1 )kx2k+ 1
q k= (2k + l )! ,

(2k + 3)(2k + 2)

317

Глава б
Для определения значения параметра п ( верхняя граница в сум мах,
через которые вычисляется си нус и экспонента) в програм ме (в со­
ответствующем классе) объя влено статическое целоч исленное поле.
А значение тт=З , 1 4 1 592 определяется через статическую константу.

Проанализируем представленный ниже программный код.

[1i!J Л истинг 6. 7. И спользование статических полей и методов
us ing Sys tem;
/ / Класс со статическими методами и полями :
c l a s s MyMath {
/ / Константное поле ( число " пи" ) :
puЫ ic const douЫe Рi=З . 1 4 1 5 92 ;
/ / Закрытое статическое поле ( граница суммы) :
private static int N=l O O ;
/ / Статический метод для вычисления экспоненты :
puЫ ic static douЫe exp ( douЫe х ) {
/ / Сумма и добавка к сумме :
douЫe s=O , q= l ;
/ / Вычисление суммы :
for ( int k=O ; k=text . Length истинно в том случае,
если индекс меньше нуля или больше максимально допустимого ин­
декса в тексте (определяется длиной текста). В этом случае выполня­
ется инструкция r e t u rn, которая завершает работу аксессора, и с тек­
стовым полем объекта, соответственно, ничего не происходит. Если же
этого не происходит, то индекс попадает в допустимый диапазон значе­
ний и начинается процесс вычисления нового текстового значения для
поля t e x t . Для этого объявляется локальная текстовая переменная t
с пустой текстовой строкой в качестве начального значения. Затем запу­
скается оператор цикла, в котором к текстовой строке последовательно
дописываются начальные символы из поля t e x t , но только до символа
с индексом k (этот символ не копируется). Далее командой t + =va l u e
к текстовой строке дописывается тот символ, который присваивает­
ся значением выражению с проиндексированным объектом. То есть
490

С в ойст ва и индекс аторы
получается, что вместо символа с индексом k из текстового поля t e x t
в текстовую строку дописывается тот символ, что указан в операции
присваивания (определяется значением параметра val ue ). Затем сно­
ва запускается оператор цикла, с помощью которого к текстовой строке
из переменной t дописываются все оставшиеся символы из текстово­
го поля t e x t . По завершении этого оператора цикла командой t e x t = t
текстовое поле получает новое значение. Новое значение поля t e x t от­
личается от предыдущего значения одним символом.
В главном методе программы командой MyS t r i n g t x t = " Myx a " соз­
дается объект t x t класса MyS t r i n g (здесь использована операция
неявного приведения типов). Также главный метод содержит приме­
ры использования индексатора с индексом, значение которого выхо­
дит за допустимый диапазон (команды t x t [ - 1 ] = ' ы ' и t x t [ 4 ] = ' ъ ' ).
Есть также команды ( t x t [ O ] = ' C ' , t x t [ l ] = ' л ' , t x t [ 2 ] = ' o '
и txt [ 3 ] = ' н ' ), в которых значение индекса корректно. Для проверки
значения текстового поля объекта t x t используется переопределение
метода T o S t r i n g ( ) (метод вызывается, когда объект t x t передается
аргументом методу W r i t e L i n e ( ) ).
В следующем примере описывается класс с индексатором, индекс кото­
рого не является целым числом. Соответствующая программа представ­
лена в листинге 9. 1 1 .

� Л истинг 9 . 1 1 . И ндексатор с нечисловым индексом
u s ing Sys tem;

11 Класс с индексатором :
c l a s s MyClas s {

1 1 Целочисленное поле :
puЫ ic int code ;

1 1 Конструктор с одним аргументом :
puЫ ic MyCla s s ( int n ) {
code=n ;

1 1 Целочисленный индексатор с индексом , который является
11 объектом класса MyCla s s :
puЫ ic int this [ MyC l a s s obj ] {

1 1 Метод вызывается при считывании значения
491

Гл ава 9
1 1 выражения с проиндексированным объектом :
get {

1 1 Резуль тат :
return code - obj . code ;

1 1 Метод вызывается при присваивании значения
11 выражению с проиндексированным объектом :
set {

1 1 Присваивается значение полю :
code=obj . code+value ;

1 1 Класс с главным методом :
c l a s s Non intindexDemo {

1 1 Главный метод :
static vo id Main ( ) {

1 1 Создание объекта :
MyC l a s s A=new MyC l a s s ( l O O ) ;

1 1 Проверка значения поля объекта :
Console . WriteLine ( " Oбъeкт А : { 0 } " , A . code ) ;

1 1 Создание объекта :
MyC l a s s B=new MyC l a s s ( 1 5 0 ) ;

1 1 Проверка значения поля объекта :
Console . WriteLine ( " Oбъeкт В : { 0 } " , B . code ) ;

1 1 Использование индексатора :
int num=A [ B ] ;
Console . WriteLine ( " Bыpaжeниe А [ В ] = { О } " , num) ;
Console . WriteLine ( " Bыpaжeниe В [А ] = { О } " , В [А ] ) ;
А [ В ] =2 0 0 ;

1 1 Проверка значения поля объекта :
Console . WriteLine ( " Oбъeкт А : { 0 } " , A . code ) ;

492

С в ойст ва и индекс аторы
Результат выполнения программы такой.

[1i!J Результат выполнения программы (из листинга 9 . 1 1 )
Объект А : 1 0 0
Объект В : 1 5 0
Выражение А [ В ] = - 5 0
Выражение В [ А] = 5 0
Объект А : 3 5 0

Здесь мы описываем класс MyC l a s s , у которого есть открытое целочис­
ленное поле c o de , конструктор с одним аргументом и индексатор. Тип
индексатора определяется ключевым словом i n t , а вот индекс в индекса­
торе описан как MyC l a s s obj . Аксессоры индексатора описаны так, что
результатом выражения вида А [ В ] , в котором А и В являются объектами
класса MyC l a s s, является разность значений поля c o de объекта А и объ­
екта В. Например, если поле c o de объекта А равно 1 О О , а поле c o de объ­
екта В равно 1 5 О , то результатом выражения А [ В ] будет 5 О (разность
значений 1 О О и 1 5 О ). Значение выражения В [ А ] при этом равно 5 О (раз­
ность значений 1 5 О и 1 О О ). Если выражению вида А [ В ] присваивается
целочисленное значение, то поле c o de объекта А получит новое значение,
которое равно сумме значения поля c o de объекта В и значения, присваи­
ваемого выражению А [ В ] . Так, при значении поля c o de объекта В равном
1 5 О в результате выполнения команды А [ В ] =2 О О поле c o de объекта А
получит значение 3 5 О (сумма значений 1 5 О и 2 О О ).
-

Двумерные и ндексаторы
Дело государственной важности. Возможна
погоня.

из к/ф «Бриллиантовая рука»

Двумерный индексатор описывается, в принципе, так же, как и одномер­
ный индексатор. Отличие лишь в том, что теперь в индексаторе опи­
сывается два индекса (могут быть разного типа). Для каждого индекса
указывается тип, описания индексов в квадратных скобках разделяют­
ся запятыми. При индексировании объектов также указывается два ин­
декса. В листинге 9. 1 2 представлена программа, дающая представление
о том, как описывается и используется двумерный индексатор.
493

Гл ава 9

[1i!J Л истинг 9 . 1 2 . Знакомство с двумерными индексаторами
us ing Sys tem;
/ / Класс с двумерным индексатором :
c l a s s MyClas s {
/ / Закрытое поле , являющееся ссылкой н а двумерный
/ / символьный массив :
private char [ , ] s ymЬ s ;
/ / Конструктор с двумя аргументами :
puЫ ic MyC la s s ( int а , int Ь ) {
/ / Создание двумерного массива :
s ymbs=new char [ a , Ь ] ;
/ / Заполнение двумерного массива .
/ / Перебор строк массива :
for ( int i=O ; i