- •1. Лекция: Visual Studio .Net, Framework .Net
- •Visual Studio .Net - открытая среда разработки
- •Открытость
- •Framework .Net - единый каркас среды разработки
- •Библиотека классов FCL - статический компонент каркаса
- •Единство каркаса
- •Встроенные примитивные типы
- •Структурные типы
- •Архитектура приложений
- •Модульность
- •Общеязыковая исполнительная среда CLR - динамический компонент каркаса
- •Двухэтапная компиляция. Управляемый модуль и управляемый код
- •Виртуальная машина
- •Дизассемблер и ассемблер
- •Метаданные
- •Сборщик мусора - Garbage Collector - и управление памятью
- •Исключительные ситуации
- •События
- •Общие спецификации и совместимые модули
- •2. Лекция: Язык C# и первые проекты
- •Создание C#
- •Виды проектов
- •Консольный проект
- •Windows-проект
- •Начало начал - точка "большого взрыва"
- •Выполнение проекта по умолчанию после "большого взрыва"
- •Проект WindowsHello
- •3. Лекция: Система типов языка С#
- •Общий взгляд
- •Система типов
- •Типы или классы? И типы, и классы
- •Семантика присваивания
- •Преобразование к типу object
- •Примеры преобразований
- •Семантика присваивания. Преобразования между ссылочными и значимыми типами
- •Операции "упаковать" и "распаковать" (boxing и unboxing).
- •4. Лекция: Преобразования типов
- •Где, как и когда выполняются преобразования типов?
- •Преобразования ссылочных типов
- •Преобразования типов в выражениях
- •Преобразования внутри арифметического типа
- •Явные преобразования
- •Преобразования строкового типа
- •Преобразования и класс Convert
- •Проверяемые преобразования
- •Исключения и охраняемые блоки. Первое знакомство
- •Опасные вычисления в охраняемых проверяемых блоках
- •Опасные вычисления в охраняемых непроверяемых блоках
- •Опасные преобразования и методы класса Convert
- •5. Лекция: Переменные и выражения
- •Объявление переменных
- •Проект Variables
- •Синтаксис объявления
- •Время жизни и область видимости переменных
- •Поля
- •Локальные переменные
- •Глобальные переменные уровня процедуры. Существуют ли?
- •Константы
- •6. Лекция: Выражения. Операции в выражениях
- •Выражения
- •Приоритет и порядок выполнения операций
- •Перегрузка операций
- •С чего начинается выполнение выражения
- •Операции "увеличить" и "уменьшить" (increment, decrement)
- •Операции sizeof и typeof
- •Как получить подробную информацию о классе?
- •Статические поля и методы арифметических классов
- •Операция new
- •Арифметические операции
- •Операции отношения
- •Операции проверки типов
- •Операции сдвига
- •Логические операции
- •Условное выражение
- •Операция приведения к типу
- •7. Лекция: Присваивание и встроенные функции
- •Присваивание
- •Специальные случаи присваивания
- •Определенное присваивание
- •Еще раз о семантике присваивания
- •Рассмотрим объявления:
- •Класс Math и его функции
- •Класс Random и его функции
- •8. Лекция: Операторы языка C#
- •Операторы языка C#
- •Оператор присваивания
- •Блок или составной оператор
- •Пустой оператор
- •Операторы выбора
- •Оператор if
- •Оператор switch
- •Операторы перехода
- •Оператор goto
- •Операторы break и continue
- •Оператор return
- •Операторы цикла
- •Оператор for
- •Циклы While
- •Цикл foreach
- •9. Лекция: Процедуры и функции - методы класса
- •Процедуры и функции - функциональные модули
- •Процедуры и функции - методы класса
- •Процедуры и функции. Отличия
- •Описание методов (процедур и функций). Синтаксис
- •Список формальных аргументов
- •Тело метода
- •Вызов метода. Синтаксис
- •О соответствии списков формальных и фактических аргументов
- •Вызов метода. Семантика
- •Что нужно знать о методах?
- •Почему у методов мало аргументов?
- •Поля класса или функции без аргументов?
- •Пример: две версии класса Account
- •Функции с побочным эффектом
- •Методы. Перегрузка
- •10. Лекция: Корректность методов. Рекурсия
- •Корректность методов
- •Инварианты и варианты цикла
- •Рекурсия
- •Рекурсивное решение задачи "Ханойские башни"
- •Быстрая сортировка Хоара
- •11. Лекция: Массивы языка C#
- •Общий взгляд
- •Объявление массивов
- •Объявление одномерных массивов
- •Динамические массивы
- •Многомерные массивы
- •Массивы массивов
- •Процедуры и массивы
- •12. Лекция: Класс Array и новые возможности массивов
- •Класс Array
- •Массивы как коллекции
- •Сортировка и поиск. Статические методы класса Array
- •Класс Object и массивы
- •Массивы объектов
- •Массивы. Семантика присваивания
- •13. Лекция: Символы и строки постоянной длины в C#
- •Общий взгляд
- •Строки С++
- •Строки С#
- •Класс char
- •Класс char[] - массив символов
- •Существует ли в C# тип char*
- •14. Лекция: Строки C#. Классы String и StringBuilder
- •Класс String
- •Объявление строк. Конструкторы класса string
- •Операции над строками
- •Строковые константы
- •Неизменяемый класс string
- •Статические свойства и методы класса String
- •Метод Format
- •Методы Join и Split
- •Динамические методы класса String
- •Класс StringBuilder - построитель строк
- •Объявление строк. Конструкторы класса StringBuilder
- •Операции над строками
- •Основные методы
- •Емкость буфера
- •15. Лекция: Регулярные выражения
- •Пространство имен RegularExpression и классы регулярных выражений
- •Немного теории
- •Синтаксис регулярных выражений
- •Классы Group и GroupCollection
- •Классы Capture и CaptureCollection
- •Перечисление RegexOptions
- •Класс RegexCompilationInfo
- •Примеры работы с регулярными выражениями
- •Пример "чет и нечет"
- •Пример "око и рококо"
- •Пример "кок и кук"
- •Пример "обратные ссылки"
- •Пример "Дом Джека"
- •Пример "Атрибуты"
- •16. Лекция: Классы
- •Классы и ООП
- •Две роли классов
- •Синтаксис класса
- •Поля класса
- •Доступ к полям
- •Методы класса
- •Доступ к методам
- •Методы-свойства
- •Индексаторы
- •Операции
- •Статические поля и методы класса
- •Константы
- •Конструкторы класса
- •Деструкторы класса
- •Проектирование класса Rational
- •Свойства класса Rational
- •Конструкторы класса Rational
- •Методы класса Rational
- •Закрытый метод НОД
- •Печать рациональных чисел
- •Тестирование создания рациональных чисел
- •Операции над рациональными числами
- •Константы класса Rational
- •17. Лекция: Структуры и перечисления
- •Развернутые и ссылочные типы
- •Классы и структуры
- •Структуры
- •Синтаксис структур
- •Класс Rational или структура Rational
- •Встроенные структуры
- •Еще раз о двух семантиках присваивания
- •Перечисления
- •Персоны и профессии
- •18. Лекция: Отношения между классами. Клиенты и наследники
- •Отношения между классами
- •Отношения "является" и "имеет"
- •Отношение вложенности
- •Расширение определения клиента класса
- •Отношения между клиентами и поставщиками
- •Сам себе клиент
- •Наследование
- •Добавление полей потомком
- •Конструкторы родителей и потомков
- •Добавление методов и изменение методов родителя
- •Статический контроль типов и динамическое связывание
- •Три механизма, обеспечивающие полиморфизм
- •Пример работы с полиморфным семейством классов
- •Абстрактные классы
- •Классы без потомков
- •19. Лекция: Интерфейсы. Множественное наследование
- •Интерфейсы
- •Две стратегии реализации интерфейса
- •Преобразование к классу интерфейса
- •Проблемы множественного наследования
- •Коллизия имен
- •Наследование от общего предка
- •Встроенные интерфейсы
- •Упорядоченность объектов и интерфейс IComparable
- •Клонирование и интерфейс ICloneable
- •Сериализация объектов
- •Класс с атрибутом сериализации
- •Интерфейс ISerializable
- •20. Лекция: Функциональный тип в C#. Делегаты
- •Как определяется функциональный тип и как появляются его экземпляры
- •Функции высших порядков
- •Вычисление интеграла
- •Построение программных систем методом "раскрутки". Функции обратного вызова
- •Наследование и полиморфизм - альтернатива обратному вызову
- •Делегаты как свойства
- •Операции над делегатами. Класс Delegate
- •Операции "+" и "-"
- •Пример "Комбинирование делегатов"
- •Пример "Плохая служба"
- •21. Лекция: События
- •Классы с событиями
- •Класс sender. Как объявляются события?
- •Делегаты и события
- •Как зажигаются события
- •Классы receiver. Как обрабатываются события
- •Классы с событиями, допустимые в каркасе .Net Framework
- •Пример "Списки с событиями"
- •Класс sender
- •Классы receiver
- •Две проблемы с обработчиками событий
- •Игнорирование коллег
- •Переопределение значений аргументов события
- •Классы с большим числом событий
- •Проект "Город и его службы"
- •22. Лекция: Универсальность. Классы с родовыми параметрами
- •Наследование и универсальность
- •Синтаксис универсального класса
- •Класс с универсальными методами
- •Два основных механизма объектной технологии
- •Стек. От абстрактного, универсального класса к конкретным версиям
- •Ограниченная универсальность
- •Синтаксис ограничений
- •Список с возможностью поиска элементов по ключу
- •Как справиться с арифметикой
- •Родовое порождение класса. Предложение using
- •Универсальность и специальные случаи классов
- •Универсальные структуры
- •Универсальные интерфейсы
- •Универсальные делегаты
- •Framework .Net и универсальность
- •23. Лекция: Отладка и обработка исключительных ситуаций
- •Корректность и устойчивость программных систем
- •Жизненный цикл программной системы
- •Три закона программотехники
- •Первый закон (закон для разработчика)
- •Второй закон (закон для пользователя)
- •Третий закон (закон чечако)
- •Отладка
- •Создание надежного кода
- •Искусство отладки
- •Отладочная печать и условная компиляция
- •Классы Debug и Trace
- •Метод Флойда и утверждения Assert
- •Классы StackTrace и BooleanSwitch
- •Отладка и инструментальная среда Visual Studio .Net
- •Обработка исключительных ситуаций
- •Обработка исключений в языках C/C++
- •Схема обработки исключений в C#
- •Выбрасывание исключений. Создание объектов Exception
- •Захват исключения
- •Параллельная работа обработчиков исключений
- •Блок finally
- •Схема Бертрана обработки исключительных ситуаций
- •Класс Exception
- •Организация интерфейса
- •Форма и элементы управления
- •Взаимодействие форм
- •Модальные и немодальные формы
- •Передача информации между формами
- •Образцы форм
- •Главная кнопочная форма
- •Шаблон формы для работы с классом
- •Работа со списками (еще один шаблон)
- •Элемент управления класса ListBox
- •Наследование форм
- •Два наследника формы TwoLists
- •Огранизация меню в формах
- •Создание меню в режиме проектирования
- •Классы меню
- •Создание инструментальной панели с командными кнопками
- •Рисование в форме
- •Класс Graphics
- •Методы класса Graphics
- •Класс Pen
- •Класс Brush
- •Проект "Паутина Безье, кисти и краски"
- •Паутина Безье
- •Событие Paint
- •Кисти и краски
- •Абстрактный класс Figure
- •Классы семейства геометрических фигур
- •Класс Ellipse
- •Класс Circle
- •Класс LittleCircle
- •Класс Rect
- •Класс Square
- •Класс Person
- •Список с курсором. Динамические структуры данных
- •Классы элементов списка
- •Организация интерфейса
///клиент классов Circle, Rect, LittleCircle.
///</summary>
public class Person:Figure
{
int head_h; Circle head; Rect body;
LittleCircle nose;
public Person(int head_h, int x, int y): base(x,y)
{
//head_h - радиус головы, x,y - ее центр. //остальные размеры исчисляются относительно //размера головы.
this.head_h = head_h;
head = new Circle(head_h,x,y); int body_x = x;
int body_y = y + 3*head_h; int body_w =2*head_h;
int body_h = 4*head_h;
body = new Rect(body_w, body_h, body_x,body_y); nose = new LittleCircle(x+head_h +2, y);
}
public override void Show(System.Drawing.Graphics g, System.Drawing.Pen pen, System.Drawing.Brush brush)
{
int h = Convert.ToInt32(head_h*scale); //head
int top_x = center.X - h; int top_y = center.Y - h;
g.DrawEllipse(pen, top_x,top_y, 2*h,2*h); g.FillEllipse(brush, top_x,top_y, 2*h,2*h); //body
top_y += 2*h;
g.DrawRectangle(pen, top_x,top_y, 2*h,4*h); g.FillRectangle(brush, top_x,top_y, 2*h,4*h); //nose
top_y -=h; top_x += 2*h;
g.DrawEllipse(pen, top_x,top_y, 8,8); g.FillEllipse(brush, top_x,top_y, 8,8);
}
public override System.Drawing.Rectangle Region_Capture()
{
int h = Convert.ToInt32(head_h*scale); int top_x = center.X - h;
int top_y = center.Y - h; return new
System.Drawing.Rectangle(top_x,top_y,2*h,2*h);
}
}
}
Список с курсором. Динамические структуры данных
Добавим в проект классы, задающие динамические структуры данных. Конечно, можно было бы воспользоваться стандартными... Но для обучения крайне полезно уметь создавать собственные классы, задающие такие структуры данных. Список с курсором - один из важнейших образцов подобных классов%:
using System; namespace Shapes
{
///<summary>
///Класс TwoWayList(G) описывает двусвязный список с
///курсором. Элементами списка являются объекты
///TwoLinkable, хранящие, помимо указателей на двух
/// преемников, |
объекты |
типа G.Курсор будет определять |
/// |
текущий |
(активный) элемент |
списка. |
Класс будет |
|
|
///определять симметричные операции по отношению к
///курсору.
///Конструкторы:
///Конструктор без параметров будет создавать пустой
///список
///Запросы:
///empty: require: true; возвращает true для
///непустого списка item: require: not empty();
///возвращает активный элемент типа G; count:
///require: true; возвращает число элементов списка;
///count in[0,n]
///(count == 0) eqviv empty();
///index: require: not empty(); возвращает индекс
///активного элемента.
///search_res: require: true; возвращает true,
///если последний поиск был успешным.
///Команды:
///put_left(elem): require: true;
///ensure: добавить новый элемент (elem) слева от курсора;
///put_right(elem): require: true;
///ensure: добавить новый элемент (elem) справа от
///курсора;
///remove: require: not empty();
///ensure: удалить активный элемент;
///особо обрабатывается удаление последнего и
///единственного элементов
///операции с курсором:
///start: require: true;
///ensure: сделать активным первый элемент;
///finish: require: true;
///ensure: сделать активным последний элемент;
///go_prev: require: not (index = 1);
///ensure: сделать активным предыдущий элемент;
///go_next: require: not (index = count);
///ensure: сделать активным последующий элемент;
///go_i(i): require: (i in [1, count]);
///ensure: сделать активным элемент с индексом i;
///операции поиска:
///search_prev(elem): require: not (index = 1);
///ensure: сделать активным первый элемент elem
///слева от курсора;
///Успех или неуспех поиска сохранять в булевской
///переменной search_res
///search_next: require: not (index = count);
///ensure: сделать активным первый элемент elem
///справа от курсора;
///успех или неуспех поиска сохранять в булевской
///переменной search_res
///</summary>
public class TwoWayList
{
public TwoWayList()
{
first = cursor = last = null; count = index = 0; search_res = false;
}//конструктор
///<summary>
///first, cursor, last - ссылки на первый,
///активный и последний элементы списка
///Запросы count, index search_res также
///реализуются атрибутами.
///Запросы empty, item реализуются функциями
///</summary>
protected TwoLinkable first, cursor, last; protected int count, index;
protected bool search_res;
//доступ на чтение к закрытым свойствам; public int Count
{
get
{
return(count);
}
}
public int Index
{
get
{
return(index);
}
}
public bool Search_res
{
get
{
return(search_res);
}
}
///<summary>
///require: true; возвращает true для непустого списка
///</summary>
///<returns></returns>
public bool empty()
{
return(first == null); }//empty
///<summary>
///require: not empty(); возвращает активный
///элемент типа G;
///</summary>
///<returns></returns> public Figure item()
{
return(cursor.Item);
}//item
///<summary>
///require: true;
///ensure: добавить новый элемент (elem) слева
///от курсора;
///</summary>
///<param name="elem">Тип Figure играет роль
///родового типа G
///хранимого элемента elem</param>
public void put_left(Figure elem)
{
TwoLinkable newitem = new TwoLinkable(); newitem.Item = elem;
newitem.Next = cursor;
if (empty()) //список пуст
{
first = cursor = last = newitem; index =1; count = 1;
}
else
{
if (index == 1) first =newitem;
else
cursor.Prev.Next = newitem;
newitem.Prev = cursor.Prev; cursor.Prev = newitem; count++; index++;
}
}//put_right
///<summary>
///require: true;
///ensure: добавить новый элемент (elem) справа
///от курсора;
///</summary>
///<param name="elem">Тип Figure играет роль
///родового типа G
///хранимого элемента elem</param>
public void put_right(Figure elem)
{
TwoLinkable newitem = new TwoLinkable(); newitem.Item = elem;
newitem.Prev = cursor;
if (empty()) //список пуст
{
first = cursor = last = newitem; index =1; count = 1;
}
else
{
if (index == count) last =newitem;
else
cursor.Next.Prev = newitem;
newitem.Next = cursor.Next; cursor.Next = newitem; count++;
}
}//put_right
public void remove()
{
if(count == 1)
{
first = last = cursor = null; index=0;
}
else if(index==1)
{
first = cursor.Next; cursor.Prev = null; cursor = cursor.Next;
}
else if(index == count)
{
last = cursor.Prev; cursor.Next = null; cursor = cursor.Prev; index--;
}
else
{
cursor.Prev.Next = cursor.Next; cursor.Next.Prev = cursor.Prev; cursor = cursor.Next;
}
count--; }//remove
///операции с курсором:
///<summary>
///start: require: true;
///ensure: сделать активным первый элемент;
///</summary>
public void start()
{
cursor = first; index = 1; }//start
///<summary>
///finish: require: true;
///ensure: сделать активным последний элемент;
///</summary>
public void finish()
{
cursor = last; index = count; }//finish
///<summary>
///go_prev: require: not (index = 1);
///ensure: сделать активным предыдущий элемент;
///</summary>
public void go_prev()
{
cursor = cursor.Prev; index--; }// go_prev
///<summary>
///go_next: require: not (index = count);
///ensure: сделать активным последующий элемент;
///</summary>
public void go_next()
{
cursor = cursor.Next; index++; }// go_next
///<summary>
///go_i(i): require: (i in [1, count]);
///ensure: сделать активным элемент с индексом i;
///</summary>
///<param name="i"></param>
public void go_i(int i)
{
if(i >index) while (i>index)
{
cursor = cursor.Next; index++;
}
else if(i<index) while (i<index)
{
cursor = cursor.Prev; index--;
}
}// go_i
///операции поиска:
///<summary>
///search_prev(elem): require: not (index = 1);
///ensure: сделать активным первый элемент elem
///слева от курсора;
///</summary>
///<param name="elem">искомый элемент</param>