Функции языка си шарп
Записная книжка программиста-новичка, C#, SQL, PHP и все-все-все
Я ведь это уже делал, но хрен теперь найдешь тот кусок кода, гуглим снова… Где бы найти простое и понятное руководство для начинающего, а не тонкости для мега-гуру?
Рубрики
Свежие записи
Свежие комментарии
Архивы
Самоучитель по C# для начинающих. 02. Функции, классы, обьекты, коллекции
2.1 Функции.
Получаем уродливый код
Если бы функция ничего не принимала и ничего не возвращала, ее описание выглядело бы так
Код фцнкции обрамляется фигурными скобками, значение возвращается с помощью ключевого слова return
Весь код тестовой программы с функциями
2.2 Классы и объекты
Код выглядит менее уродливо, но с переменными surname, surname2 явно что-то не так. Особенно если людей станет больше. Неплохо бы собрать все данные, относящиеся к одному человеку, в кучку. И сразу добавить к ним те функции, которые не нужны другие данные.
Еще раз приведу весь текст программы (файл Program.cs), чтоб вы обратили внимание где именно находится описание класса.
Обратите внимание, насколько проще стал код, в котором создаются и выводятся на экран люди.
В тестовом примере может показаться, что такое упрощение не стоит всей мороки с созданием класса и на самом деле является усложнением, но такое впечатление создается только из-за неестественной простоты самого тестового примера, реальные программы намного сложнее.
2.3 Структура программ реального мира. Пространства имен.
Класс Program автоматически создается для каждого Net приложения, это стандартный класс. Как правило он состоит из одной функции/метода static void Main(string[] args), которая выполняется при запуске приложения.
Классическим пример такой функции может послужить умножение
Которое где-то в другом месте вызывается как
Теперь можно полностью обьяснить использовавшийся в этой и предыдущей статьях код
В данном случае мы вызываем функцию public static void WriteLine(string value) из класса Console входящего в пространство имен System. И уже где-то там внутри нее, скорее всего еще несколькими уровнями ниже выполняется рисование по пикселям окна с консолью и наших букв.
Чтобы не писать каждый раз пространство имен используется директива using
и на самом деле если мы уже прописали
то вывод текста в консоль можно было бы записать проще (помешали лень и копирование в буфер)
2.4 Особенности хранения данных в памяти. Ссылочные и простые типы данных. Область видимости переменных.
В C# дела обстоят иначе. Для самых простых типов данных память компьютера выделяется автоматически, написав int counter; мы автоматически получим место в памяти, в которое будет по умолчанию записан 0.
Но большая часть данных хранится в экземплярах классов, память для которых выделяется при использовании ключевого слова new. По большому счету это тоже происходит автоматически, а после завершения использования обьекта память высвобождается сборщиком мусора. Но такие переменные являются ссылочными типами данных и ведут себя иначе. В них хранятся не сами данные, а ссылка на область в памяти с этими данными. Если в одну переменную записать значение другой переменной, то они обе будут указывать на одно и то же значение. Вот код, наглядно демонстрирующий эту разницу
Отличие структур от классов без функций в том, что данные структуры копируются из одной в другую при записи одной переменной в другую, а при записи одной ссылочной переменной в другую копируется только ссылка на данные, что при большом объеме данных может работать намного быстрей.
С другой стороны, чтобы реально скопировать данные из одного объекта ссылочной типа в другой (и в итоге получить два разных объекта с одинаковыми данными, а не две ссылки на один и тот же) придется писать специальный код.
А вот так все будет в порядке.
Другой вариант первой ошибки
А вот так все будет в порядке, поскольку переменные с одним и тем же именем объявляется в разных областях видимости одного и того же уровня, не зависящих друг от друга
2.5 Массивы, коллекции и цикл foreach
Обходить все элементы в каком-то множестве приходится так часто, что в большинстве современных языков для этого сделали особый цикл, в C# это цикл foreach, «для каждого».
Локальные функции (руководство по программированию на C#) Local functions (C# Programming Guide)
Начиная с версии 7.0 в языке C# поддерживаются локальные функции. Starting with C# 7.0, C# supports local functions. Локальные функции представляют собой частные методы типа, вложенные в другой элемент. Local functions are private methods of a type that are nested in another member. Они могут вызываться только из того элемента, в который вложены. They can only be called from their containing member. Ниже перечислены элементы, в которых можно объявлять и из которых можно вызывать локальные функции: Local functions can be declared in and called from:
Тем не менее локальные функции нельзя объявлять внутри элемента, воплощающего выражение. However, local functions can’t be declared inside an expression-bodied member.
В некоторых случаях для реализации возможностей, поддерживаемых локальными функциями, также можно использовать лямбда-выражения. In some cases, you can use a lambda expression to implement functionality also supported by a local function. Дополнительные сведения см. в разделе Локальные функции или лямбда-выражения. For a comparison, see Local functions vs. lambda expressions.
Применение локальных функций позволяет сделать предназначение кода более понятным. Local functions make the intent of your code clear. Другие пользователи, читающие ваш код, смогут видеть, что соответствующий метод вызывается только внутри того метода, в который он вложен. Anyone reading your code can see that the method is not callable except by the containing method. В случае с командными проектами это также гарантирует, что другой разработчик не сможет ошибочно вызвать метод напрямую из любого другого места в классе или структуре. For team projects, they also make it impossible for another developer to mistakenly call the method directly from elsewhere in the class or struct.
Синтаксис локальной функции Local function syntax
Локальная функция определяется как вложенный метод внутри содержащего ее элемента. A local function is defined as a nested method inside a containing member. Ниже приведен синтаксис определения локальной функции: Its definition has the following syntax:
С локальной функцией можно использовать следующие модификаторы: You can use the following modifiers with a local function:
Все локальные переменные, определенные в содержащем функцию элементе (включая параметры метода), доступны в нестатической локальной функции. All local variables that are defined in the containing member, including its method parameters, are accessible in a non-static local function.
В отличие от определения метода, определение локальной функции не может содержать модификатор доступа к элементу. Unlike a method definition, a local function definition cannot include the member access modifier. Поскольку все локальные функции являются частными, при использовании модификатора доступа (например, ключевого слова private ) возникает ошибка компилятора CS0106, «Модификатор «private» недопустим для этого элемента». Because all local functions are private, including an access modifier, such as the private keyword, generates compiler error CS0106, «The modifier ‘private’ is not valid for this item.»
Начиная с C# 9.0 можно применять атрибуты к локальной функции, ее параметрам и параметрам типа, как показано в следующем примере: Beginning with C# 9.0, you can apply attributes to a local function, its parameters and type parameters, as the following example shows:
В предыдущем примере используется специальный атрибут для помощи компилятору в статическом анализе в контексте, допускающем значение NULL. The preceding example uses a special attribute to assist the compiler in static analysis in a nullable context.
Локальные функции и исключения Local functions and exceptions
Полезной особенностью локальных функций является то, что они допускают немедленную обработку исключений. One of the useful features of local functions is that they can allow exceptions to surface immediately. В случае с итераторами метода исключения обрабатываются только после перечисления возвращаемой последовательности, а не в момент извлечения итератора. For method iterators, exceptions are surfaced only when the returned sequence is enumerated, and not when the iterator is retrieved. В случае с асинхронными методами любые исключения, возникшие в таком методе, наблюдаются в тот момент, когда возвращаемая задача находится в состоянии ожидания. For async methods, any exceptions thrown in an async method are observed when the returned task is awaited.
Если поместить логику итератора в локальную функцию, при получении перечислителя вызываются исключения проверки аргументов, как показано в следующем примере: If you put iterator logic into a local function, argument validation exceptions are thrown when you retrieve the enumerator, as the following example shows:
Локальные функции или лямбда-выражения Local functions vs. lambda expressions
На первый взгляд, локальные функции и лямбда-выражения во многом похожи. At first glance, local functions and lambda expressions are very similar. Во многих случаях выбор между использованием лямбда-выражений и локальных функций определяется стилем и личными предпочтениями. In many cases, the choice between using lambda expressions and local functions is a matter of style and personal preference. Однако существуют реальные различия в использовании этих сущностей, о которых нужно знать. However, there are real differences in where you can use one or the other that you should be aware of.
Рассмотрим различия в реализации алгоритма вычисления факториала с использованием локальной функции и лямбда-выражения. Let’s examine the differences between the local function and lambda expression implementations of the factorial algorithm. В этой версии используется локальная функция: Here’s the version using a local function:
В этой версии используются лямбда-выражения: This version uses lambda expressions:
Именование Naming
Сигнатуры функций и типы лямбда-выражений Function signatures and lambda expression types
Определенное назначение Definite assignment
Эти различия означают, что рекурсивные алгоритмы легче создавать, используя локальные функции. These differences mean that recursive algorithms are easier to create using local functions. Можно объявить и определить локальную функцию, которая вызывает саму себя. You can declare and define a local function that calls itself. Необходимо объявить лямбда-выражения и назначить им значение по умолчанию, прежде чем их можно будет переназначить телу, которое ссылается на то же лямбда-выражение. Lambda expressions must be declared, and assigned a default value before they can be re-assigned to a body that references the same lambda expression.
Реализация в виде делегата Implementation as a delegate
Лямбда-выражения преобразуются в делегаты при объявлении. Lambda expressions are converted to delegates when they’re declared. Локальные функции являются более гибкими и могут определяться в виде традиционного метода или делегата. Local functions are more flexible in that they can be written like a traditional method or as a delegate. Локальные функции преобразуются в делегаты только при использовании в качестве делегата. Local functions are only converted to delegates when used as a delegate.
Если объявить локальную функцию и сослаться на нее только путем вызова этой функции в качестве метода, она не будет преобразована в делегат. If you declare a local function and only reference it by calling it like a method, it will not be converted to a delegate.
Захват переменной Variable capture
Правила определенного назначения также влияют на любые переменные, захватываемые локальной функцией или лямбда-выражением. The rules of definite assignment also affect any variables that are captured by the local function or lambda expression. Компилятор может выполнять статический анализ, что позволяет локальным функциям определенно назначать захватываемые переменные во включающей области. The compiler can perform static analysis that enables local functions to definitely assign captured variables in the enclosing scope. Рассмотрим следующий пример. Consider this example:
Обратите внимание, что когда локальная функция захватывает переменные во включающей области, эта функция реализуется как тип делегата. Note that when a local function captures variables in the enclosing scope, the local function is implemented as a delegate type.
Распределение куч Heap allocations
В зависимости от использования при работе с локальными функциями можно избежать распределения куч, которое всегда необходимо выполнять при работе с лямбда-выражениями. Depending on their use, local functions can avoid heap allocations that are always necessary for lambda expressions. Если локальная функция никогда не преобразуется в делегат и ни одна из переменных, захваченных локальной функцией, не захвачена другими лямбда-выражениями или локальными функциями, которые преобразуются в делегаты, компилятор может избежать распределения куч. If a local function is never converted to a delegate, and none of the variables captured by the local function are captured by other lambdas or local functions that are converted to delegates, the compiler can avoid heap allocations.
Рассмотрим следующий асинхронный пример: Consider this async example:
Создание экземпляра, необходимое для лямбда-выражений, означает выделение дополнительной памяти, что в критически важном коде может ухудшить производительность. The instantiation necessary for lambda expressions means extra memory allocations, which may be a performance factor in time-critical code paths. Локальные функции не создают этой перегрузки. Local functions do not incur this overhead. В приведенном выше примере в версии с локальной функцией используется на две операции выделения памяти меньше по сравнению с версией на основе лямбда-выражения. In the example above, the local functions version has two fewer allocations than the lambda expression version.
Использование ключевого слова yield Usage of the yield keyword
Еще одно преимущество локальных функций, которое не показано в этом примере, заключается в том, что они могут быть реализованы в качестве итераторов с использованием синтаксиса yield return для создания последовательности значений. One final advantage not demonstrated in this sample is that local functions can be implemented as iterators, using the yield return syntax to produce a sequence of values.
Локальные функции могут показаться избыточными для лямбда-выражений, поскольку обычно применяются иначе и в других целях. While local functions may seem redundant to lambda expressions, they actually serve different purposes and have different uses. Локальные функции более эффективны в случаях, когда вам нужно написать функцию, которая будет вызываться только из контекста другого метода. Local functions are more efficient for the case when you want to write a function that is called only from the context of another method.
Функции в Си-шарп. Оператор return
Функции в Си-шарп также называют методами. Между этими двумя понятиями разница небольшая, и тут мы будем использовать термин функция.
[модификатор доступа] [тип возвращаемого значения] [имя функции] ([аргументы])
Модификатор доступа (области видимости) может быть public, private, protected, internal, но пока будем везде использовать public.
Между модификатором и типом может стоять ключевое слово static, что означает, что функция будет статичной. Скажу только, что из статичной функции можно вызывать другие функции, если они тоже статичные. Главная функция main – всегда static, поэтому все функции в этом уроке мы будем объявлять также статичными.
Функция может возвращать значение или не возвращать. Если функция, например, возвращает целое число, то нужно указать тип int. Если функция не возвращает никакого значения, то для этого используется ключевое слово void. Функции, которые не возвращают значение, еще называют процедурами.
Желательно называть функции так, чтобы имя отражало суть функции. Используйте глаголы или словосочетания с глаголами. Примеры: GetAge(), Sort(), SetVisibility().
Аргументы – это те данные, которые необходимы для выполнения функции. Аргументы записываются в формате [тип] [идентификатор]. Если аргументов несколько, они отделяются запятой. Аргументы могут отсутствовать.
Первая строка функции, где указываются тип, имя, аргументы и т.д. называется заголовком функции.
Перейдем к практике.
Пример функции, которая не возвращает значение
Напишем простую функцию, которая будет заменять в массиве строк указанное имя на другое. Данная функция будет принимать три аргумента: массив строк, имя, которое необходимо заменить и новое имя. Так как функция не будет возвращать значение, указываем тип void перед именем функции.
public static void ReplaceName(string[] names, string name, string newName)
<
for (int i=0; i
Проходим в цикле по элементам и смотрим, равен ли элемент указанному имени. Если да, то заменяем его на новое имя.
Функция написана, и теперь используем ее:
class Program
<
public static void ReplaceName(string[] names, string name, string newName)
<
for (int i=0; i max)
max = array[i];
>
return max;
>
Логика функции проста. Создаем переменную max, в которую записываем первый элемент массива. Дальше в цикле сравниваем каждый элемент со значением в max, если элемент больше, чем max, то записываем в max этот элемент. В конце функции используем оператор return, чтобы вернуть наш результат.
Оператор return должен быть обязательно в функции, которая возвращает значение.
Используем нашу функцию:
class Program
<
public static int GetMax(int[] array)
<
int max = array[0];
for (int i = 1; i max)
max = array[i];
>
return max;
>
static void Main(string[] args)
<
int[] numbers = < 3, 32, 16, 27, 55, 43, 2, 34 >;
int max;
max = GetMax(numbers); //вызов такой функции можно использовать при присваивании значения
Console.WriteLine(GetMax(numbers)); // вызов функции также можно использовать как аргумент при вызове другой функции. WriteLine() – тоже функция.
Console.ReadKey();
>
>
Оператор return
Когда встречается этот оператор, происходит выход из функции и код ниже (если он есть) выполняться не будет (например, в функцию передан такой аргумент, при котором нет смысла выполнять функцию). Он похож на оператор break, который используется для выхода из циклов. Этот оператор также можно использовать и в функциях, которые не возвращают значение. Оператор return допустимо использовать несколько раз в функции, но этого делать не рекомендуется.
public static void replacesign (int[] numbers, int number)
<
for (int i=0; i c? c : b) > a)? a : min;
>
class Program
<
public static int getmin (int[] numbers)
<
int min = numbers[0];
for (int i=1; i 2) <
for (int i=2; i
Урок 5. Методы и функции в C#
Урок № 5. C# Теория
Сочетания клавиш для запуска и отладки приложений
- Ctrl + F5 запуск приложения без отладки
F5 запуск приложения с отладкой
Shift + F5 остановка отладки
F9 вставка / удаление точки останова
F10 шаг без захода в метод (во время отладки)
F11 шаг с заходом в метод (во время отладки)
Ctrl + Shift + F5 перезапуск отладки
Shift + F11 шаг с выходом из метода (во время отладки)
Ctrl + m + m свернуть код метода, когда курсор находится в каком-то месте этого кода; чтобы развернуть его, используйте ту же комбинацию клавиш
Объявление методов и функций
Сигнатура метода состоит из:
Модификатор доступа — откуда этот метод может быть вызван. Некоторые из них:
Пример функции (метода):
public Boolean StartService(string serviceName) < // код функции >
В примере:
public модификатор доступа,
Boolean тип возвращаемого значения,
StartService идентификатор (имя),
string serviceName параметр (аргумент).
static void SayHello()
Вызов метода / функции
static void Main(string[] args) < int res; Square(5, out res); Console.WriteLine(res); >static void Square(int a, out int res)
В этом примере:
a — ref аргумент (входно-выходной);
res — out аргумент (выходной).
Возврат значения из функции / метода
Три подхода для возврата значений в си шарп:
// 1. без ref static void Main(string[] args) < int a = 1; Plas2(a); Console.WriteLine(a); // результат 1 >static void Plas2(int a)
// 2. с ref static void Main(string[] args) < int a = 1; Plas2(ref a); Console.WriteLine(a); // результат 3 >static void Plas2(ref int a)
Перегрузка методов / функций
Задания и лабораторные си шарп
Указание: Необходимо использовать ключевое слово static в сигнатуре метода, потому что основная функция статична, и мы не можем вызвать нестатический метод из статического метода.
Пример выполнения:
static void Main(string[] args)
Перегрузка метода / функции:
Выполнить: Вводятся три числа — длины трех сторон треугольника. Создайте функцию Perimeter( ), которая вычисляет периметр треугольника по длинам трех его сторон.
Указание 1: Метод Perimeter() должен принимать в качестве аргументов три целых числа.
Указание 2: Метод не должен возвращать никакого значения, поэтому вы должны использовать ключевое слово void в сигнатуре:
static void Perimeter(. );
Указание 3: Не забудьте преобразовать введенные значения в целые числа. Например:
int a = int.Parse(Console.ReadLine());
Пример выполнения:
Выполнить: Необходимо переделать предыдущую задачу, теперь функция периметр должна возвращать целое значение. Напомним задание: Вводятся три числа — длины трех сторон треугольника. Создайте функцию Perimeter( ), которая вычисляет периметр треугольника по длинам трех его сторон.
Указание 1: Метод Perimeter() должен принимать в качестве аргументов три целых числа.
Указание 2: Метод должен возвращать значение типа integer, поэтому вы должны использовать ключевое слово int в сигнатуре:
static int Perimeter(. );
Указание 3: Не забудьте преобразовать введенные значения в целые числа. Например:
int a = int.Parse(Console.ReadLine());
Пример выполнения:
Выполнить: Создайте метод GetPow(), который принимает два целочисленных аргумента — число и степень. Метод возвращает результат возведения числа в степень.
Указание 2: Функция возвращает целочисленное значение, поэтому необходимо использовать int в сигнатуре функции:
static int GetPow(int baseNum, int powNum)
Пример выполнения:
Указание 1: Метод Distance() принимает 4 аргумента (координаты точек).
Указание 2: Метод не должен возвращать значение, поэтому следует использовать ключевой слово void в сигнатуре:
static void Distance(. );
Указание 3: Для подсчета расстояния между двумя точками на плоскости используйте формулу:
квадратный корень: Math.Sqrt(. ); степень числа: Math.Pow(number, power);
Пример выполнения:
Указание: Метод должен возвращать вещественное значение (double):
static double Distance(. );
Пример выполнения:
Выполнить: Создайте метод Minmax() который принимает два целочисленных аргумента по ссылке (ref) и меняет их значения таким образом, что первый становится максимальным, а второй — минимальным (меняет значения аргументов, если требуется). Создайте перегруженный метод Minmax для трех параметров.
Указание 1: Необходимо использовать ключевое слово static в сигнатуре создаваемого метода, т.к. функция Main тоже static, невозможно вызвать не static метод из static метода.
Указание 2: Метод не возвращает значения значит, используется ключевое слово void в сигнатуре).
Пример выполнения:
Перегруженный метод (функция):
Указание 1: Метод ChangeDigits() принимает аргумент с модификатором ref.
Указание 2: Метод не возвращает значения:
static void ChangeDigits(. );
Указание 3: Сначала необходимо получить цифры из числа. Затем, поменяв местами цифры, сделать новое число. Пример создания нового числа из двух цифр:
Пример выполнения:
Указание 1: Функция BitwiseSum() имеет два аргумента.
Указание 2:Функция возвращает целочисленное значение int :
static int BitwiseSum(. );
Указание 3: Сначала необходимо получить цифры из числа. Затем, поменяв местами цифры, сделать новое число. Пример создания нового числа из двух цифр:
Указание 1: Функция не должна возвращать значениен (поэтому в объявлении функции используется void ). Параметры ref — это параметры ввода-вывода, это говорит о том, что значения этих параметров меняются внутри функции и возвращаются в основную программу с вызовом фнукции.
Указание 2: Необходимо использовать ключевое слово static в объявлении метиода, так как функция Main тоже статическая, а нестатическая фнукция не может быть вызвана внутри статической.
Пример вывода:
Указание 1: Функция не должна возвращать значение (поэтому используется ключевое слово void в объявлении функции). Параметр ref — это параметр ввода-вывода, что означает, что значения параметров будут изменены внутри функции и возвращены в основную программу.
Указание 2: Параметры ref должны быть инициализированы до вызова функции. Поэтому сначала вам необхзодимо инициализировать такие параметры значениями. Установите начальные значения для этих параметров, равные 0 :
Пример вывода:
Приложения для windows forms
To do: Создайте проект для вычисления факториала числа. Вычисление должно быть оформлено в виде пользовательской функции. Запускать функции следует по щелчку на кнопке Вычислить ( btnCalc ). Выводить результата следует в текстовое поле ( txtFactorial ).
private long Factorial(int n) < //. >
long p = 2; for (int i = 3; i TryParse() используется для проверки введенного числа. Если введено действительно число, то результат преобразования в целое число сохранится в переменной numb. При вводе неверного значения выводится сообщение.