Как быстро стать программистом

Продвинутый уровень

update in process ... (in Russian)

Предисловие

Статья предоставляется как есть, может содержать неточную и неправильную информацию. Данный материал раскрывает больше возможностей работы с языком программирования которые не обязательны на начальном уровне владения.

Карта

Оператор условного null

Дополнительная информация

Виды операций

Специальные символы

Простые примеры

Составное форматирование

Hard Code vs Soft Code

Синтаксический сахар

Принципы программирования

DRY - не повторяй себя

KISS - акроним для "Keep it simple, stupid"

TDD - Test Driven Development

YAGNI - You aren't gonna need it

Объектно-ориентированное программирование

Виртуальные методы, свойства

Восходящие преобразования (Upcasting)

Нисходящие преобразования (Downcasting)

Преобразование

С помощью as

Через обработку исключения

Синхронизация потоков

Перегрузка операторов

Дополнительная информация

Индексаторы

Перегрузка операций преобразования типов

Using

Выполнения внутри блока блоке

Выполнение до конца метода (C# 8.0 )

Другой вариант для сравнения

Итератор, yield

Ограничения

Дополнительная информация

Условная компиляция

Дополнительная информация

Обработка исключений

Перечисления

Передача параметров по значению или ссылке

Обобщения (generics)

Помогает упростить программирования в ряде случаев, например если нужно использовать однотипные задачи для различных типов данных. T - это универсальный параметр любого типа (можно использовать и другое имя).

public class ClassName<T> { }

Пример использования Id как числа или как серийного номера

public static void Main() { ItemInfo<int> itemInfo = new ItemInfo<int>(); itemInfo.Id = 1;
ItemInfo<string> itemInfoString = new ItemInfo<string>(); itemInfoString.Id = "A001"; }
class ItemInfo<T> { public T Id { get; set; } public String Comment { get; set; } }

Для установки значения по умолчанию используем default(T)

Присваивание

Вместо выражения x = x + 1 в некоторых языках можно использовать x += 1 или x++, что в принципе одно и тоже (см IL код) и зависит от стиля написания кода программистом или политики стиля написание кода в компании.

Список выражений

+=, -=, *=, ...

Делегаты, события

Это объект который указывает на метод(ы). Для определенного объекта можно назначать вызывать определенный метод или даже несколько в том числе в нескольких экземплярах.

public static void Main() { Message mesage; mesage = Hi; mesage(); mesage = Hello; mesage();
// Добавляем второй метод несколько раз mesage += Hi; mesage += Hi; mesage(); }
delegate void Message();
private static void Hi() { Console.WriteLine("Hi"); } private static void Hello() { Console.WriteLine("Hello"); }

Null

Значения

null - это константа. Переменные ссылочного типа могут принимать значения null

Оператор ??

?? - оператор null объединения, пример:

object a = null;

isNull = a ?? true;

Оператор условного null

var name = man?.Head?.Hair?.Color?.Name;

Расширения

Для существующего типа добавляем новые методы без создания производного (наследуемого) класса без изменения основного, например если запрещено это делать.

Console.WriteLine("hi".ToQString());
public static class StringExtension { public static string ToQString(this string str) => "\"" + str + "\""; }

Анонимные типы

Без определения класса и используя ключевое слово создаем анонимный тип со свойствами только для чтения. Можно использовать там где создание отдельного класса будет избыточным, например мы читаем из базы данных некоторую часть данных из таблицы. Пример:

var n = new { Name = "Tom", Age = 16, Sex = "Male" };

Локальные функции

Это функции определенные внутри других функции и имеет такой же внутренний доступ. Локальные функции могут быть только в единственном экземпляре, без перегрузок. Статический метод не дает доступ к переменным:

static void Main(string[] args) { static void PrintEmptyLine() { Console.WriteLine(); }
PrintEmptyLine(); Console.WriteLine("Hello world!"); PrintEmptyLine(); }

Без указания статического метода мы имеем доступ к переменным:

static void Main(string[] args) { int line = 1;
void PrintNumber() { Console.WriteLine(line); line++; }
PrintNumber(); }

Модификаторы доступа

Применяются для того чтобы открыть или ограничить доступ. По умолчанию если не указан, то применяется модификатор private. Применяется к классам, полям, свойствам ...

readonly
static - При необязательном создании экземпляра класса доступ к статическому методу будет у всех копий экземпляров и для него сразу выделяется место в памяти. Применяются к классам, конструкторам, полям, методам.

Уровни доступности

public - Неограниченный доступ
internal - Доступ в пределе сборки
private
private protected
protected
protected internal

Class по умолчанию имеет модификатор доступа internal, т.е. он доступен только внутри проекта/сборки. Для доступа в других проектах/сборках используется модификатор public, поэтому при написании кода пишем без него и добавляем этот модификатор, только при необходимости. При использовании модульных тестов удобно поставить модификатор public, но для правильных проектов лучше так не делать.

Уровень доступа у наследуемого класса должен быть не выше чем у базового.

public class C : A { } // public class C : A { } // Ошибка public class A { } class B{ }

Дополнительная информация

Microsoft Docs C#

Виды операций

Унарная (x = y++;)
Бинарная (x = y + z;)
Тернарная (x = 1==1 ? true : false;)

Специальные символы

В синтаксисе языка C# используется

$ - интерполяция строк
@ - буквальный идентификатор

Простые примеры

string @for = "тебе"
$"Привет {@for}"
@"C:\Windows\" аналогично "C:\\Windows\\"

Составное форматирование

"Составить строку можно " + " из нескольких частей"
String.Format("Type = {0}, color = {1}", "Soft", "White");

Hard Code vs Soft Code

Синтаксический сахар

В некоторых языках можно использовать числа с разделителем нижнего подчеркивания. Например 10_0 это пример написания числа 100. Это удобно для написания больших чисел или для группировки.

Принципы программирования

DRY - не повторяй себя

Однажды написанный код должен максимально переиспользован.

KISS - акроним для "Keep it simple, stupid"

Код должен быть очень простой и понятный, не нужно создавать дополнительного функционала или лишних настроек. Не нужно делать что-то сверх поставленной задачи. Не делайте избыточный функционал - например валидация поля для номера телефона если это не критично для автоматизации, например звонков. Не храните лишний код, удаляйте или выносите из проекта.

TDD - Test Driven Development

Разработка основанная на принципе что сначала разрабатывается тест, а потом реализуется функционал.

YAGNI - You aren't gonna need it

Принцип который решает устранение тяги программистов к избыточной абстракции, к экспериментам из интереса и к реализации избыточного функционала который сейчас не нужен. Это делается для того чтобы заказчик не оплачивал ненужный ему функционал а исполнитель не терял дополнительную прибыль

Объектно-ориентированное программирование

Для описания объекта используется класс, например с помощью его вы можете описать объект человека или автомобиля. А конкретный объект с которым вы взаимодействуете это экземпляр объекта. Для создания объекта используется:

struct
class
interface
abstract

Структуры

Вид создания пользовательских типов данных, по аналогии с классами, только не нужно инициализировать. В структуре нельзя присваивать полям значение, необходимо присваивать вне или использовать конструктор и обязательно присваивать все поля. Члены структуры не могут быть защищены, потому что структура не может быть унаследована.

Описание

Установить значения поля по умолчанию при объявлении

Конструктор без параметров

Без определения конструкторов

Публичные, приватные модификаторы методов

Структура

⤫

✓

Класс

✓

Пример структуры

struct A{ // Значение поля нельзя устанавливать в объявлении // ~~public string name = "bad";~~
public int x; public int y;
// Конструктор без параметров не разрешен // ~~public A() {}~~
// Конструктор обязательно с параметрами, не обязателен, но при использовании требуется объявить все поля public A(string[] args) { // Инициализировать объявленные все поля! x = 2; y= 2; }
// Methods
// Защищенный член структуры не разрешен т.к. не наследуется // ~~protected A() { x = 1; }~~ }
static void Main(string[] args){ A a; a.x = 1;}

Пример класса

class A(){ public int x; public int y;
// Конструктор public A() { }
// Конструктор public A(string[] args) { }
// Methods}
static void Main(string[] args){ A a = new A(); a.x = 1;}

Наследование

Благодаря наследованию вы можете создать класс с базовый функциональностью или интерфейс для выбранного объекта. Например человек и два наследуемых объекта (мужчина и женщина) которые могут выполнять только строго свою функциональность (например анатомические возможности).

Базовый класс может быть простым, абстрактным или интерфейсом. Примеры:

class baseClass {} abstract class baseClass {} interface baseInterface {}

Для наследования базового класса используется синтаксис через двоеточие

class myclass : baseClass

Для наследования интерфейса или нескольких используется синтаксис через двоеточие через запятую, но в данном случае это называется реализация.

class myclass : baseInterface1, baseInterface2 ... baseInterfaceN

Виртуальные методы, свойства

При использовании ключевого слова virtual можно указать методу в базовом классе что его функциональность может быть переопределена, тогда в наследуемом классе можно использовать слово override для переопределения функции или свойства. Например хотим чтобы класс человека при передвижении иногда шел вприпрыжку вместо шага. Использование base позволяет выполнить код в базовом классе а использование слова override sealed позволяет запретить переопределение в последующих наследуемых классах.

Сокрытие

При использовании ключевого слова new в наследуемом классе можно скрыть реализацию базового класса (код из базового класса выполнятся не будет). Например нам не нравится код в базовом классе, изменить который мы не можем и у него не установлен признак virtual. Доступ к базовой функциональности сохраняется при использовании ключевого слова base.

Абстрактный класс

При указании ключевого слово abstract можно заложить некоторую функциональность, использование которого может быть только через другие наследуемые классы но не напрямую. Абстрактные методы в наследуемом классе должны быть реализованы. Удобно использовать когда требуется чтобы некоторая функциональность была реализована только в наследуемом классе.

abstract class Machine { public abstract string Name { get; set; } public abstract string Description { get; set; }
public void Move() { } }
class Car : Machine { }
... ~~Personal p = new Personal();~~ ...

Интерфейсы

Для класса можно указать один или несколько интерфейсов и соответственно все методы из этих интерфейсов должны быть реализованы, по аналогии тоже что требует и абстрактный класс при наследовании.

class Factory : IStartStop, IReleaseProduct{ ...}

interface IFactory{ void Run();}
abstract class BaseClassFactory : IFactory{ public abstract void Run();}
class Factory : BaseClassFactory { public override void Run() { throw new NotImplementedException(); }}

Деструкторы

Используется для управляемого освобождения освобождения ресурсов. Реализация интерфейса IDisposable также позволяет освобождать ресурсы, а сочетание этих методов дает больше возможностей.

public class ClassWithDestructor : IDisposable { ~ClassWithDestructor() { Console.WriteLine("Destructor run"); }
public void Dispose() { Console.WriteLine("Disposed"); GC.SuppressFinalize(this); } }
static void Main(string[] args) { Run(); GC.Collect(); }
static void Run() { ClassWithDestructor f = new ClassWithDestructor(); f.Dispose(); }

Ключевые слова

#финализатор #деструктор

Преобразование типов

Преобразования из object должно делаться строго того типа которым и установлено.

object a = 1; // Число int32 string b = (string)a; // Ошибка преобразования из-за несовпадения типа int c = (int)a;

Классы

class Machine { public string Name; }
class Car : Machine { public string Category = ""; }
class Airplane : Machine { public string Code = "X"; }
Car car = new Car(); Machine firstMachine = car; Machine secondMachine = new Airplane(); object thirdMachine = new Airplane();

Восходящие преобразования (Upcasting)

Присваивание объекта производного типа к базовому типу выполнится присваивание ссылки, т.е. переменные firstMachine и automobile будут ссылаться на один и тот же объект в памяти, но доступ методам будет ограничен каждый своим определяемым классом. Соответственно при изменении данных в объекте в одной из переменной то данные в другой переменной того же объекта также будут изменены и таким образом например нельзя создать два разных объекта.

Нисходящие преобразования (Downcasting)

object obj = new Car(); Machine firstMachine = obj; //Car c2 = firstMachine; // ошибка Car c3 = (Car)firstMachine;

Присваивание экземпляра объекта к определенному типу делает создает его представление. Обратится к данным можно без присваивания при преобразовании:

((Car)obj).Name;

Преобразование

С помощью as

Machine m = new Machine(); Car c = m as Car;

Если преобразование будет неуспешно то значение будет установлено в null

Через обработку исключения

Machine m = new Machine();
try { Car c = (Car)m; } catch (InvalidCastException ex) { }

Проверка через is

if (m is Car) { }

Копирование объектов

Копирование объекта можно создание нового объекта вручную или автоматически с использованием MemberwiseClone (но будьте осторожны т.к. он копирует примитивные типы в том числе ссылки на объекты вместо самого объекта).

static void Main(string[] args) { A a = new A() { name = "Alice" }; A a2 = (A)a.Clone(); a2.name = "Bob"; }
public interface ICloneable { object Clone(); }
class A: ICloneable { public string name;
public object Clone() { //return new A { name = this.name }; return MemberwiseClone(); } }

Метки

Для перехода выполнения кода к определенному участку используются метки. Пример выполнения бесконечного цикла.

label: ... goto label;

String.Intern

В памяти эти две переменные будет храниться как одна строка и сравнение ссылки соответственно будет выполняться по тем же правилам. Подробнее почитать можно на habr.

string a = "Hello world!"; string b = "Hello world!";

Синхронизация потоков

При работе нескольких потоков в общими данными бывает необходимо ограничить непредсказуемый доступ на время выполнения кода, для этого используется конструкции вида lock, Monitor. Переменная X - должна быть ссылочного типа.

lock (x) { // Your code... }

Перегрузка операторов

Позволяет сделать класс с новыми арифметическими возможностями

public static возвращаемый_тип operator оператор(параметры) { }

Пример

public static void Main() { MyNumber x = new MyNumber { Value = 40 }; MyNumber y = new MyNumber { Value = 10 };
var z = x - y; Console.WriteLine(z); }
class MyNumber { public int Value { get; set; }
public static MyNumber operator +(MyNumber v1, MyNumber v2) { return new MyNumber { Value = v1.Value + v2.Value }; }
public static MyNumber operator -(MyNumber v1, MyNumber v2) { return new MyNumber { Value = v1.Value - v2.Value }; }
public static bool operator >(MyNumber v1, MyNumber v2) { return v1.Value > v2.Value; }
public static bool operator <(MyNumber v1, MyNumber v2) { return v1.Value < v2.Value; } }

Дополнительная информация

Microsoft docs C#

Индексаторы

Для создания индексируемого объекта используется синтаксис как в свойствах с использованием ключевого свойства this. Тип индекса может быть не только числовым.

Car cars = new Car(); cars[0] = new Machine(); cars[1] = new Machine();
class Car { readonly Machine[] machine;
public Car() { machine = new Machine[10]; }
public Machine this[int index] { get { return machine[index]; } set { machine[index] = value; } } }

Перегрузка операций преобразования типов

Явное (explicit) или неявное (implicit) преобразование типов при использовании ключевого слова operator можно выполнить преобразования из одного типа в другой (один ин них текущий тип).

WordNumber w = new WordNumber { Number = 13 }; Console.WriteLine((int)w); Console.WriteLine((bool)w); w = 42; Console.WriteLine(w.Number);
class WordNumber { public int Number { get; set; }
public static implicit operator WordNumber(int param) { return new WordNumber { Number = param }; }
public static explicit operator int(WordNumber param) { return param.Number; }
public static explicit operator bool(WordNumber param) { return param.Number > 0; } }

Using

У объекта с реализацией интерфейса IDisposable вызывается метод Dispose при завершении блока кода.

public class Machine: IDisposable { public string Name { get; set; }
public void Dispose() { // ... } }

Выполнения внутри блока блоке

static void Main(string[] args) { using (Machine p = new Machine()) { } }

Выполнение до конца метода (C# 8.0 )

static void Main(string[] args) { using Person p = new Person { Name = "Tom" }; // ... }

Другой вариант для сравнения

Machine machine = null;
try{ machine = new Machine();}finally{ if (machine != null) machine.Dispose();}

Итератор, yield

При использовании yield return возвращается значение, сохраняется текущее положение и при последующем вызове выполнение продолжается с того же места до следующего возврата yield return.

public static void Main() { Numbers numbers = new Numbers(); foreach (int n in numbers) { Console.WriteLine(n); } }
class Numbers { public IEnumerator GetEnumerator() { for (int i = 0; i < 6; i++) { Console.WriteLine("begin"); yield return i * i; Console.WriteLine("continue"); } } }

Альтернативный вариант

IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator(){ yield return myItems[0]; yield return myItems[1]; // ... yield return myItems[n];}

Использовать как

public static void Main() { foreach (var v in GetBooks()) { } }
public static IEnumerable GetBooks() { Console.WriteLine("done"); yield return "1"; Console.WriteLine("done"); yield return "2"; Console.WriteLine("done"); }

Ограничения

Нельзя использовать внутри try если есть catch (try-catch)

Дополнительная информация

Microsoft Docs C#, Metanit

Условная компиляция

Есть ситуации когда компилятору можно сообщить какие участки пода программы должны или не должны быть скомпилированы. Для этого используется директивы и методы условной компиляции. Пример:

Условие (в C# и в Java #if,#elif,#else,#endif)
#define

Дополнительная информация

Microsoft Docs C#

Обработка исключений

В блоке catch можно использовать фильтры:

catch when(условие) { }

Для создания исключения используется оператор throw

throw new Exception("Создано исключение");

Или создаем класс

class MyException : Exception { public MyException(string message) : base(message) { } }
throw new MyException("Создано исключение");

При использование throw в блоке catch исключение будет передано внешнему блоку

Перечисления

Тип enum по умолчанию типа int, для указания другого типа используется конструкция:

enum abc: byte{ a, b = 2, b2 = 2, c, d = a,}

Используется любой числовой тип: byte, int, long, ulong, short, sbyte. Разные переменные могут иметь одинаковое значение, а также присваивание от других переменных

Передача параметров по значению или ссылке

Использвание модификатора ref, out, in допустимо в любой последовательности. Модификатор in указывает что переменная только для чтения, модификатор out, то что переменную не нужно инициализировать

void asd(ref string x, out string y, in string z, string a) { // Requried y = ""; }

Google Sites

Report abuse