Kompaktkurs C# 7

von: Hanspeter Mössenböck

dpunkt, 2018

ISBN: 9783960886815

Sprache: Deutsch

344 Seiten, Download: 2325 KB

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Kompaktkurs C# 7

	Geleitwort	5
	Vorwort	7
	Inhalt	7
	Zielpublikum	8
	Inhalt	9
	1 C# und das .NET-Framework	15
	1.1 Ähnlichkeiten zwischen C# und Java	15
	1.2 Unterschiede zwischen C# und Java	17
	1.3 Das .NET-Framework	18
	Abb. 1–1 Grobarchitektur des .NET-Frameworks	19
	Common Language Runtime	19
	Abb. 1–2 Quellcode, CIL-Code und Maschinencode	20
	Assemblies	20
	Abb. 1–3 Vom Compiler erzeugtes Assembly Prog.exe	21
	ADO.NET	22
	ASP.NET	22
	Web-Services	23
	1.4 Übungsaufgaben	24
	2 Erste Schritte	25
	2.1 Hello World	25
	2.2 Gliederung von Programmen	26
	Abb. 2–1 Gliederung von Programmen	26
	Programme aus mehreren Dateien	26
	2.3 Symbole	27
	2.4 Übungsaufgaben	30
	3 Typen	31
	Abb. 3–1 Typenhierarchie	31
	Tabelle 3–1 Werttypen und Referenztypen	32
	3.1 Einfache Typen	32
	Tabelle 3–2 Einfache Typen	32
	Abb. 3–2 Kompatibilitätsbeziehung zwischen einfachen Typen	33
	3.2 Enumerationen	33
	3.3 Arrays	34
	Abb. 3–3 Ausgefranste und rechteckige mehrdimensionale Arrays	35
	3.4 Strings	37
	Tabelle 3–3 Stringoperationen (Auszug)	38
	3.5 Structs	38
	3.6 Klassen	39
	Tabelle 3–4 Klassen versus Structs	40
	3.7 object	40
	3.8 Boxing und Unboxing	41
	Abb. 3–4 Boxing eines int-Werts	41
	3.9 Übungsaufgaben	42
	4 Ausdrücke	45
	Tabelle 4–1 Operatoren nach Priorität geordnet	45
	4.1 Arithmetische Ausdrücke	45
	4.2 Vergleichsausdrücke	46
	4.3 Boolesche Ausdrücke	47
	4.4 Bit-Ausdrücke	47
	4.5 Shift-Ausdrücke	47
	4.6 Überlaufprüfung	48
	4.7 typeof	48
	4.8 sizeof	49
	4.9 Übungsaufgaben	49
	5 Deklarationen	51
	5.1 Deklarationen in Namensräumen	52
	5.2 Deklarationen in Klassen, Structs und Interfaces	53
	5.3 Deklarationen in Enumerationstypen	54
	5.4 Deklarationen in Blöcken	54
	5.5 Übungsaufgaben	56
	6 Anweisungen	57
	6.1 Leeranweisung	57
	6.2 Zuweisung	57
	6.3 Methodenaufruf	58
	6.4 if-Anweisung	58
	6.5 switch-Anweisung	59
	6.6 while-Anweisung	60
	6.7 do-while-Anweisung	60
	6.8 for-Anweisung	60
	6.9 foreach-Anweisung	61
	6.10 break- und continue-Anweisungen	62
	6.11 goto-Anweisung	62
	Abb. 6–1 Endlicher Automat	63
	6.12 return-Anweisung	63
	6.13 Übungsaufgaben	64
	7 Ein-/Ausgabe	65
	7.1 Ausgabe auf den Bildschirm	65
	7.2 Formatierte Ausgabe	65
	Platzhalter-Syntax	66
	Tabelle 7–1 Die wichtigsten Formatierungscodes	67
	Stringformatierung	67
	Vereinfachte Platzhalter in Formatstrings	68
	7.3 Ausgabe auf eine Datei	68
	7.4 Eingabe von der Tastatur	69
	7.5 Eingabe von einer Datei	69
	7.6 Lesen der Kommandozeilenparameter	70
	7.7 Übungsaufgaben	71
	8 Klassen und Structs	73
	8.1 Sichtbarkeitsattribute	74
	8.2 Felder	76
	Statische Felder	76
	Abb. 8–1 Statische und nicht statische Felder	77
	8.3 Methoden	77
	Statische Methoden	78
	Parameter	78
	Variable Anzahl von Parametern	80
	Überladen von Methoden	81
	Optionale Parameter	82
	Benannte Parameter	83
	8.4 Konstruktoren	84
	Konstruktoren in Klassen	84
	Konstruktoren in Structs	85
	Statische Konstruktoren	86
	8.5 Destruktoren	86
	8.6 Properties	87
	8.7 Indexer	90
	8.8 Überladene Operatoren	92
	Tabelle 8–1 Überladbare Operatoren	93
	Konversionsoperatoren	94
	8.9 Kurzform für Methoden	95
	8.10 Geschachtelte Typen	96
	8.11 Partielle Typen	97
	8.12 Partielle Methoden	98
	8.13 Statische Klassen	99
	8.14 Unterschiede zu Java	99
	8.15 Übungsaufgaben	100
	9 Vererbung	103
	9.1 Deklaration von Unterklassen	103
	9.2 Kompatibilität zwischen Klassen	105
	Tabelle 9–1 Statischer und dynamischer Typ einer Variablen	105
	9.3 Überschreiben und Verdecken von Elementen	106
	9.4 Dynamische Bindung	109
	Dynamische Bindung und Verdecken von Methoden	110
	Das Problem der zerbrechlichen Basisklassen	110
	9.5 Konstruktoren in Ober- und Unterklasse	112
	Tabelle 9–2 Impliziter Aufruf des parameterlosen Konstruktors der Basisklasse	112
	9.6 Abstrakte Klassen	113
	Abstrakte Properties und Indexer	113
	9.7 Versiegelte Klassen	114
	9.8 Die Klasse Object	115
	9.9 Übungsaufgaben	117
	10 Interfaces	119
	10.1 Deklaration und Verwendung von Interfaces	119
	Abb. 10–1 Arbeiten mit einem Objekt versus Arbeiten mit einer Interfacevariablen	120
	10.2 Operationen auf Interfaces	121
	10.3 Erweiterung von Interfaces	122
	Abb. 10–2 Abhängigkeiten zwischen ISimpleReader, IReader, Terminal und File	122
	10.4 Namenskonflikte	123
	10.5 Interface IDisposable	124
	using-Anweisung	125
	10.6 Übungsaufgaben	125
	11 Delegates und Events	127
	11.1 Einfache Delegates	127
	11.2 Multicast-Delegates	128
	11.3 Erzeugen von Delegate-Werten	128
	Vereinfachte Delegate-Zuweisung	129
	11.4 Ereignisse (Events)	130
	11.5 Anonyme Methoden	131
	11.6 Übungsaufgaben	133
	12 Ausnahmen	135
	12.1 try-Anweisung	135
	12.2 Ausnahmeklassen	137
	Abb. 12–1 Auszug aus der Hierarchie der Ausnahmeklassen	138
	12.3 Auslösen von Ausnahmen	138
	Abb. 12–2 Suche nach einer passenden catch-Klausel	139
	12.4 Ausnahmen in aufgerufenen Methoden	140
	12.5 Ausnahmen in Multicast-Delegates	140
	Abb. 12–3 Suche nach einer catch-Klausel in Zusammenhang mit Delegates	140
	12.6 Übungsaufgaben	141
	13 Namensräume und Assemblies	143
	13.1 Namensräume	143
	C#-Namensräume versus Java-Pakete	144
	Abb. 13–1 Pakete werden in Java auf Verzeichnisse abgebildet, Namensräume in C# nicht	145
	13.2 Assemblies	146
	13.2.1 Assemblies und Module	146
	Abb. 13–2 Assembly A.exe, bestehend aus drei Modulen	147
	13.2.2 Versionierung von Assemblies	147
	Private und öffentliche Assemblies	147
	Starke Namen	148
	Versionsnummer	148
	Abb. 13–3 A.exe merkt sich die Versionsnummer von Lib.dll	149
	Signierte Assemblies	149
	Abb. 13–4 Signieren eines Assemblies	150
	Abb. 13–5 Überprüfung der Unterschrift eines Assemblies	150
	13.2.3 Assemblies versus Namensräume	150
	Abb. 13–6 Ein Assembly, bestehend aus den Klassen A.C2 und B.C3 sowie aus einem Icon	151
	13.3 Übungsaufgaben	151
	14 Generische Bausteine	153
	14.1 Generische Typen	154
	14.2 Constraints	155
	Konstruktor-Constraints	156
	14.3 Vererbung bei generischen Typen	156
	Zuweisungskompatibilität zwischen generischen Typen	157
	Überschreiben von Methoden	158
	Laufzeittypprüfungen	158
	14.4 Generische Methoden	158
	14.5 Generische Delegates	159
	14.6 Nullwerte	161
	14.7 Ko- und Kontravarianz bei generischen Typen	161
	Typsichere Kovarianz	162
	Abb. 14–1 Kovarianz bei generischen Typen	163
	Typsichere Kontravarianz	163
	Abb. 14–2 Kontravarianz bei generischen Typen	164
	Beispiel	164
	Abb. 14–3 Beispiel-Klassenhierarchie	164
	14.8 Was geschieht hinter den Kulissen?	165
	14.9 Unterschiede zu Java	165
	14.10 Übungsaufgaben	166
	15 Threads	169
	15.1 Die Klasse Thread	169
	Beispiel	171
	15.2 Zustände eines Threads	172
	Abb. 15–1 Zustandsübergangsdiagramm eines Threads	172
	15.3 Abbrechen eines Threads	173
	15.4 Thread-Synchronisation	174
	Abb. 15–2 Zwei Threads führen gleichzeitig die Anweisung x = x + 1	174
	Die lock-Anweisung	174
	Die Klasse Monitor	176
	Wait und Pulse	176
	Abb. 15–3 Systemverklemmung bei Verwendung von Pulse statt PulseAll	178
	15.5 Übungsaufgaben	179
	16 Iteratoren	181
	16.1 Allgemeine Iteratoren	181
	yield-Anweisung	183
	16.2 Spezifische Iteratoren	183
	Übersetzung spezifischer Iteratoren	185
	16.3 Übungsaufgaben	186
	17 Attribute	187
	17.1 Schreibweise von Attributen	187
	17.2 Parameter von Attributen	188
	17.3 Attribute für spezifische Programmelemente	189
	17.4 Attribut Serializable	190
	Abb. 17–1 Ursprüngliche Liste und neue Liste nach Serialisierung und Deserialisierung	191
	17.5 Attribut Conditional	192
	17.6 Attribut DllImport	193
	Abb. 17–2 Ein von einer Native-Funktion erzeugtes Fenster	193
	17.7 Deklaration eigener Attribute	194
	17.8 Übungsaufgaben	195
	18 Dokumentationskommentare	197
	18.1 XML-Elemente	197
	Beispiel	198
	18.2 Erzeugte XML-Datei	199
	18.3 Übungsaufgaben	200
	19 Auszug aus der .NET-Klassenbibliothek	201
	Tabelle 19–1 Auszug der Namensräume und Typen der .NET-Bibliothek	202
	19.1 Hilfsklassen	202
	StringBuilder	202
	Math	203
	Random	204
	Convert	204
	19.2 Collections	205
	Abb. 19–1 Auszug der wichtigsten Collection-Typen	205
	Array	206
	ArrayList	206
	Hashtable	208
	ListDictionary	209
	SortedList	209
	Stack	210
	Queue	210
	BitArray	211
	Iterieren über Collections	212
	Generische Collection-Typen	213
	19.3 Ein-/Ausgabe	214
	Datenströme	214
	Abb. 19–2 Hierarchie der Stream-Klassen	215
	Reader	216
	Abb. 19–3 Reader-Klassen (Auszug)	216
	Writer	217
	Abb. 19–4 Writer-Klassen (Auszug)	217
	File und FileInfo	218
	Abb. 19–5 Auszug aus den Klassen File und FileInfo	218
	Directory und DirectoryInfo	218
	Abb. 19–6 Auszug aus den Klassen Directory und DirectoryInfo	219
	19.4 Reflection	220
	Type	220
	Assembly	222
	19.5 Übungsaufgaben	224
	20 LINQ	227
	20.1 Motivation	227
	20.2 Lambda-Ausdrücke	228
	Lambda-Ausdrücke als Parameter	229
	Lambda-Ausdrücke als Prädikate	230
	Lambda-Ausdrücke mit mehreren Parametern	230
	Lambda-Ausdrücke mit Anweisungsblöcken	231
	Beispiele	232
	20.3 Erweiterungsmethoden	232
	20.4 Objektinitialisierer	234
	Initialisierer für Collections	235
	20.5 Anonyme Typen	236
	Schlüsselwort var	237
	20.6 Query-Ausdrücke	238
	Query-Syntax	239
	Laufvariablen	240
	Gruppierung	241
	Joins	242
	Gruppen-Joins	244
	let	244
	20.7 LINQ und XML	245
	XElement und XAttribute	245
	Erzeugen von XML-Daten aus einer Wertefolge	246
	Erzeugen einer Wertefolge aus XML-Daten	246
	20.8 Übungsaufgaben	247
	21 Asynchrone Methoden und Parallelität	249
	21.1 Asynchronität	249
	Abb. 21–1 Synchrone und asynchrone Methodenaufrufe	249
	21.2 Tasks	250
	21.3 Asynchrone Methoden	252
	Abb. 21–2 Ablauf von DoAsync()	252
	Abb. 21–3 Ablauf von DoAsync()	253
	Umwandlung von synchronen in asynchrone Methoden	254
	Einschränkungen und Hinweise	255
	Asynchronität in Schleifen	256
	Abb. 21–4 Asynchrone Operation in einer Schleife	256
	Weiteres Beispiel	257
	Abb. 21–5 Verzahnter Steuerfluss beim Aufruf von DoAsync(), GetAsync() und ReadAsync()	258
	21.4 Explizite Parallelität	258
	21.5 Übungsaufgaben	260
	22 Tupel	261
	22.1 Tupel-Typen	261
	22.2 Zuweisungen	262
	22.3 Anwendungen	263
	Funktionen mit mehreren Rückgabewerten	263
	Tupel-Typen als Typparameter	264
	Tupel-Typen als Projektionen	264
	22.4 Zerlegung von Tupeln	265
	Zerlegung unter Weglassung einzelner Elemente	266
	22.5 Dekonstruktoren für Klassen und Structs	266
	22.6 Übungsaufgaben	267
	23 Pattern Matching	269
	Pattern Matching in switch-Anweisungen	270
	24 Interoperabilität mit COM	273
	24.1 COM-Objekte von .NET aus ansprechen	274
	Erzeugen eines Assemblies (tlbimp)	274
	Abb. 24–1 Ansicht von MyLibNET.dll in ildasm	275
	Registrieren der COM-Objekte (regsvr32)	275
	Benutzung des Assemblies	276
	Spät gebundener Methodenaufruf	276
	24.2 .NET-Assemblies von COM aus ansprechen	277
	Früh gebundener Methodenaufruf	277
	Spät gebundener Methodenaufruf	279
	24.3 Übungsaufgaben	279
	Abb. 24–2 Beispiele für Figuren unter Microsoft Agent	279
	25 Dynamisch getypte Variablen	281
	25.1 Typ dynamic	281
	Abb. 25–1 Alle Typen sind mit dynamic kompatibel	281
	25.2 Operationen auf dynamic-Variablen	283
	Implementierung der dynamischen Methodensuche	284
	26 Diverses	285
	26.1 Null-fähige Werttypen	285
	Rechnen mit null-fähigen Typen	287
	Konversion zwischen null-fähigen Typen und Originaltypen	287
	26.2 Bedingter Zugriff über Referenzen	288
	Bedingter Aufruf von Delegates	289
	26.3 using static	289
	26.4 Geschachtelte Methoden	290
	26.5 Rückgabe von Funktionswerten by reference	291
	27 Fallstudien	293
	27.1 Anwendungen mit grafischer Benutzeroberfläche	293
	Tabelle 27–1 Einige der in Windows Forms benötigten Typen	293
	Spezifikation eines Dateivergleichsprogramms	294
	Abb. 27–1 Benutzeroberfläche des Dateivergleichswerkzeugs	294
	Erstellen der Benutzeroberfläche mit Visual Studio .NET	295
	Abb. 27–2 Anlegen eines neuen Projekts	295
	Abb. 27–3 Entwurfsfläche mit Toolbox-Palette und Property-Fenster	296
	Tabelle 27–2 Properties der GUI-Elemente des Dateivergleichsprogramms	297
	Erzeugter Code	298
	27.2 Ein Web-Service für Börsenkurse	302
	Abb. 27–4 Eine Applikation holt sich Informationen von verschiedenen Web-Services	303
	Spezifikation eines Web-Services für Börsenkurse	303
	Serverseitige Implementierung	303
	Abb. 27–5 Von .NET generierte Seite zum Testen des Web-Services	305
	Clientseitige Implementierung	306
	Abb. 27–6 Aufruf der Web-Service-Methode GetQuote	307
	27.3 Dynamische Webseiten mit ASP.NET	307
	Abb. 27–7 Benutzeroberfläche einer Webseite zur Abfrage von Börsenkursen	308
	Layout der Webseite	308
	Hintergrundcode	310
	Einbinden weiterer Klassen	311
	Benutzung der Webseite	312
	Interaktive Erstellung von Webseiten	312
	Weitere Möglichkeiten von ASP.NET	312
	27.4 Übungsaufgaben	313
	A Anhang	315
	A.1 Compileroptionen	315
	Optionen zur Bestimmung der erzeugten Ausgabe	315
	Optionen zum Einbinden von Bibliotheken	316
	Weitere Optionen (Auswahl)	316
	Beispiele	317
	Tabelle A–1 Beispiele für den Aufruf des C#-Compilers	317
	A.2 Werkzeuge unter .NET	318
	A.2.1 ildasm	318
	Abb. A–1 Ansicht eines Assemblies Primes.exe in ildasm	318
	Abb. A–2 Links: Manifest von Primes.exe	318
	A.2.2 Globaler Assembly-Cache	319
	Signieren von Assemblies	319
	Verzögertes Signieren von Assemblies	320
	Verwaltung des globalen Assembly-Cache	321
	Abb. A–3 Globaler Assembly-Cache	321
	A.3 Grammatik von C#	322
	Tabelle A–2 Metazeichen in Grammatikregeln	322
	Zeichenmengen	322
	Namen und Konstanten	323
	Deklarationen	323
	Typen	325
	Anweisungen	326
	Ausdrücke	327
	A.4 Unicode und ASCII	329
	Tabelle A–3 Der ASCII-Zeichensatz (entspricht den ersten 128 Zeichen von Unicode)	329
	Literatur	331
	Index	333

Kompaktkurs C# 7

von: Hanspeter Mössenböck

Kompaktkurs C# 7

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