Przedmowa Rozdział 1. Wprowadzenie... 13

Transkrypt

1 Spis treści Przedmowa Rozdział 1. Wprowadzenie Czym jest programowanie...13 Mnogość języków programowania...14 Edytory kodu...15 Kompilatory...15 Mity związane z programowaniem...16 Języki programowania...17 Asembler...18 Fortran...19 C...19 C Perl...20 PHP...20 Turbo Pascal...20 Java...21 Język maszynowy...21 Działanie kompilatorów...22 Tworzenie kodu źródłowego...22 Prekompilacja...23 Kompilacja do kodu Asemblera...23 Optymalizacja kodu...23 Asemblacja...23 Konsolidacja...24 Języki interpretowane...24 Język C#...24 Instalacja środowiska...24 Jak się uczyć...25 Nie ucz się na pamięć!...25 Początkowe trudności...25 Pomoc systemowa...25 Praktyka...26 Pierwsza aplikacja...26 Kompilacja i uruchamianie...26 Komponenty...28 Piszemy kod...29 Zapisywanie projektu...29 Podsumowanie...30

2 4 Wstęp do programowania w języku C# Rozdział 2. Podstawy platformy.net Interfejs programistyczny...32 API systemu Windows...32 Wizja.NET...33 Składniki platformy.net...34 Konkluzja...37 C# a.net...37 Rodzaje aplikacji...38 Aplikacje konsolowe...38 Windows Forms...38 Formularze Web Forms...38 Składniki.NET Framework...39 Usługi sieciowe...39 Niezależność...40 Uniwersalność...40 Podsumowanie...41 Rozdział 3. Podstawy języka C# Podstawowa składnia...43 Najprostszy program...45 Jak kompilatory czytają kod...45 Wielkość znaków...45 Program musi posiadać metodę Main...46 Średnik kończy instrukcję...46 Program musi posiadać klasę...47 Wcięcia, odstępy...47 Słowa kluczowe...47 Symbole...47 Komentarze...48 Podzespoły, metody, klasy...49 Funkcje...49 Metody...50 Klasy...50 Przestrzenie nazw...51 Operator kropki...51 Słowo kluczowe using...52 Zmienne...53 Deklarowanie zmiennych...53 Przydział danych...54 Typy danych...55 Restrykcje w nazewnictwie...55 Stałe...56 Operacje na konsoli...57 Metody klasy Console...58 Właściwości klasy Console...58 Operatory...59 Operatory porównania...60 Operatory arytmetyczne...60 Operator inkrementacji oraz dekrementacji...61 Operatory logiczne...62 Operatory bitowe...62 Operatory przypisania...63 Inne operatory...63

3 Spis treści 5 Instrukcje warunkowe...63 Instrukcja if...64 Słowo kluczowe else...68 Instrukcja else if...69 Instrukcja switch...70 Pętle...73 Pętla while...73 Pętla do-while...75 Pętla for...76 Instrukcja break...77 Instrukcja continue...78 Operator warunkowy...79 Konwersja danych...80 Rzutowanie...81 Przykładowa aplikacja...81 Dyrektywy preprocesora...83 Deklarowanie symboli...84 Instrukcje warunkowe...84 Błędy i ostrzeżenia...85 Podsumowanie...86 Rozdział 4. Przegląd.NET Framework Środowisko CLR...87 Kod pośredni IL...88 Kod zarządzany i niezarządzany...89 Moduł zarządzany...89 Podzespoły...90 Działanie CLR...90 System CTS...91 Specyfikacja CLS...92 Biblioteka klas...93 Moduły, przestrzenie nazw...93 Wieloznaczność...95 Główne przestrzenie nazw...96 Podsumowanie...97 Rozdział 5. Programowanie obiektowe Na czym polega programowanie obiektowe...99 Podstawowy kod formularza WinForms Moduł Form1.Designer.cs Generowanie kodu Ukrywanie kodu Programowanie zdarzeniowe Generowanie zdarzeń Obsługa zdarzeń Klasy Składnia klasy Do czego służą klasy Instancja klasy Klasy zagnieżdżone Pola...114

4 6 Wstęp do programowania w języku C# Metody Zwracana wartość Parametry metod Przeciążanie metod Przekazywanie parametrów Dziedziczenie Klasa domyślna Hermetyzacja Modyfikatory dostępu Sekcja private Sekcja public Sekcja protected Sekcja internal Konstruktor Pola tylko do odczytu Destruktor Właściwości Modyfikatory dostępu Elementy statyczne Metody statyczne Klasy statyczne Polimorfizm Ukrywanie elementów klas Słowo kluczowe base Metody wirtualne Przedefiniowanie metod Elementy abstrakcyjne Elementy zaplombowane net Framework Class Library Przestrzenie nazw Klasa System.Object Opakowywanie typów Interfejsy Implementacja wielu interfejsów Typy wyliczeniowe Wartości elementów Struktury Konstruktory struktur Operatory is i as Przeładowanie operatorów Słowo kluczowe operator Dzielenie klas Podsumowanie Rozdział 6. Delegaty i zdarzenia Delegaty Tworzenie delegatów Użycie delegatów Funkcje zwrotne Delegaty złożone Metody anonimowe Zdarzenia Podsumowanie...169

5 Spis treści 7 Rozdział 7. Tablice i kolekcje Czym są tablice Deklarowanie tablic Indeks Inicjalizacja danych Tablice wielowymiarowe Pętla foreach Pętla foreach a tablice wielowymiarowe Tablice tablic Tablice struktur Parametr args w metodzie Main() Klasa System.Array Metody klasy Słowo kluczowe params Przykład gra kółko i krzyżyk Zasady gry Specyfikacja klasy Ustawienie symbolu na planszy Sprawdzenie wygranej Interfejs aplikacji Mechanizm indeksowania Indeksy łańcuchowe Kolekcje Interfejsy System.Collections Stosy Kolejki Klasa ArrayList Listy Typy generyczne Korzystanie z list Słowniki Przykładowy program Podsumowanie Rozdział 8. Obsługa wyjątków Czym są wyjątki Obsługa wyjątków Blok finally Zagnieżdżanie wyjątków Klasa System.Exception Selektywna obsługa wyjątków Wywoływanie wyjątków Własne klasy wyjątków Deklarowanie własnej klasy Przykładowa aplikacja Przepełnienia zmiennych Podsumowanie Rozdział 9. Łańcuchy w C# Typ System.String Unicode w łańcuchach Niezmienność łańcuchów Konstruktory klasy Operacje na łańcuchach...234

6 8 Wstęp do programowania w języku C# Łańcuchy w WinForms Klasa StringBuilder Metody klasy StringBuilder Zastosowanie klasy StringBuilder Formatowanie łańcuchów Specyfikatory formatów Własne specyfikatory formatowania Specyfikatory typów wyliczeniowych Typ System.Char Podsumowanie Rozdział 10. Biblioteka Windows Forms Podzespół System.Windows.Forms Okno Object Browser Przestrzeń System.Windows.Forms Podstawowe klasy System.ComponentModel.Component System.Windows.Forms.Control System.Windows.Forms.Application Przykład działania Przygotowanie klasy Projektowanie interfejsu Rozwiązania programistyczne Technika przeciągnij i upuść Tworzenie menu Właściwości menu Ikony dla menu Skróty klawiaturowe Menu podręczne Paski narzędziowe Pasek statusu Zakładki Kontrolki tekstowe Komponent RichTextBox Okna dialogowe Właściwości okien dialogowych Aplikacja edytor tekstów Tworzenie nowego formularza Podsumowanie Rozdział 11. Podzespoły.NET Czym jest COM Kontrolka w rozumieniu COM Odrobinę historii ActiveX DCOM Podstawowy podzespół Deasembler.NET Komponenty.NET Przygotowanie komponentu w Delphi Przygotowanie komponentu C# Zalety stosowania podzespołów Budowa podzespołu Atrybuty podzespołu...297

7 Spis treści 9 Mechanizm refleksji Funkcja GetType Klasa System.Type Ładowanie podzespołu Przykład działania program Reflection Własne atrybuty Aplikacje.NET Framework SDK Global Assembly Cache Tool WinCV Narzędzie konfiguracji.net Framework PEVerify narzędzie weryfikacji net a COM PInvoke Użycie funkcji Win32 API Użycie atrybutu DLLImport Podsumowanie Rozdział 12. Pliki i obsługa strumieni Czym są strumienie Klasy przestrzeni System.IO Operacje na katalogach Tworzenie i usuwanie katalogów Kopiowanie i przenoszenie Odczytywanie informacji o katalogu Obsługa plików Tworzenie i usuwanie plików Kopiowanie i przenoszenie plików Odczytywanie informacji o pliku Strumienie Obsługa plików tekstowych Operacje na danych binarnych Serializacja Formaty zapisu danych Przykład serializacji Podsumowanie Rozdział 13. Obsługa formatu XML Niezależność XML XHTML Budowa dokumentu Prolog Znaczniki Atrybuty Podstawowa terminologia Węzeł główny Komentarze Przestrzenie nazw Składnia przestrzeni nazw Przestrzenie nazw i atrybuty DTD Deklaracja elementu Deklaracja atrybutu DTD w osobnym pliku Encje tekstowe...350

8 10 Wstęp do programowania w języku C# XSD Nagłówek XSD Elementy XSD Typy danych Typy proste XML a bazy danych XSL DOM SAX Korzystanie z System.XML Ładowanie pliku XML Odczyt dowolnego elementu Odczyt wartości atrybutów Tworzenie pliku XML Dokumentacja XML Podsumowanie Skorowidz

9 Rozdział 7. Tablice i kolekcje Omówiliśmy już sporą część tego, co oferuje język C#. Powiedzieliśmy sobie o najważniejszym programowaniu obiektowym, które może przysporzyć najwięcej kłopotów początkującemu programiście. Nie zaprezentowałem do tej pory bardzo ważnego elementu wielu języków programowania, a mianowicie obsługi tablic. Jest to bardzo wygodna funkcja języka programowania; przekonasz się o tym podczas pisania przykładowej aplikacji podsumowującej dotychczasową wiedzę o języku C#. Będzie to znana i lubiana gra kółko i krzyżyk. O tym jednak pod koniec tego rozdziału. Nie przedłużając, spieszę z wyjaśnieniem, czym są tablice Czym są tablice Wyobraź sobie, że w swojej aplikacji musisz przechować wiele zmiennych tego samego typu. Dla przykładu, niech będą to dni tygodnia typu string. Proste? Owszem, wystarczy zadeklarować siedem zmiennych typu string: string pon, wt, śr, czw, pt, so, nd; Teraz do tych zmiennych należy przypisać wartość: pon = "Poniedziałek"; wt = "Wtorek"; // itd Teraz wyobraź sobie sytuację, w której musisz zadeklarować 12 zmiennych oznaczających nazwy miesięcy. Nieco uciążliwe? Owszem. Do tego celu najlepiej użyć tablic, które służą do grupowania wielu elementów tego samego typu. Osobiście z tablic korzystam bardzo często, jest to znakomity, czytelny sposób na przechowywanie dużej ilości danych. Przejdźmy jednak do rzeczy. W C# istnieje możliwość deklaracji zmiennej, która przechowywać będzie wiele danych. Tak w skrócie i uproszczeniu możemy powiedzieć o tablicach.

10 172 Wstęp do programowania w języku C# Deklarowanie tablic Tablice deklaruje się podobnie jak zwykłe zmienne. Jedyną różnicą jest zastosowanie nawiasów kwadratowych: typ[] Nazwa; W miejsce typ należy podać typ danych elementów tablicowych (np. int, string), a w miejsce nazwa nazwę zmiennej tablicowej. Przykładowo: int[] Foo; W tym miejscu zadeklarowaliśmy tablicę Foo, która może przechowywać elementy typu int. Przed użyciem takiej tablicy należy zadeklarować, z ilu elementów ma się ona składać. W tym celu korzystamy ze znanego nam operatora new: Foo = new int[5]; Taka konstrukcja oznacza zadeklarowanie w pamięci komputera miejsca dla pięciu elementów tablicy Foo. Przypisywanie danych do poszczególnych elementów odbywa się również przy pomocy symboli nawiasów kwadratowych: int[] Foo; Foo = new int[5]; Foo[0] = 100; Foo[1] = 1000; Foo[2] = 10000; Foo[3] = ; Foo[4] = ; Console.WriteLine(Foo[4]); Możliwy jest również skrótowy zapis deklaracji tablic, podobny do tego znanego z tworzenia obiektów: int[] Foo = new int[5]; Indeks Tablica składa się z elementów. Każdemu z nich przypisany jest tzw. indeks, dzięki któremu odwołujemy się do konkretnego elementu tablicy. Ów indeks ma postać liczby i wpisujemy go w nawiasach kwadratowych, tak jak to zaprezentowano w poprzednim przykładzie. Spójrz na kolejny przykład: char[] Foo = new char[5]; Foo[0] = 'H'; Foo[1] = 'e'; Foo[2] = 'l'; Foo[3] = 'l'; Foo[4] = 'o';

11 Rozdział 7. Tablice i kolekcje 173 Indeksy numerowane są od zera do N 1, gdzie N to ilość elementów tablicy. Aby lepiej to zrozumieć, spójrz na tabelę 7.1. Tabela 7.1. Prezentacja zależności indeksów elementów Indeks Wartość H e l l o Należy uważać, aby nie odwołać się do elementu, który nie istnieje! Jeżeli zadeklarowaliśmy tablicę 5-elementową i odwołujemy się do szóstego elementu (poprzez indeks nr 5), kompilator C# nie zareaguje! Błąd zostanie wyświetlony dopiero po uruchomieniu programu. Inicjalizacja danych Po utworzeniu tablicy każdemu elementowi przypisywana jest domyślna wartość. Np. w przypadku typu int jest to cyfra 0. Programista po zadeklarowaniu takiej tablicy ma możliwość przypisania wartości dla konkretnego elementu. Istnieje możliwość przypisania wartości dla konkretnego elementu już przy deklarowaniu tablicy. Należy wówczas wypisać wartości w klamrach: char[] Foo = new char[5] 'H', 'e', 'l', 'l', 'o'; Console.WriteLine(Foo[4]); Język C# dopuszcza uproszczony zapis takiego kodu wystarczy pominąć ilość elementów tablicy: char[] Foo = 'H', 'e', 'l', 'l', 'o'; Kompilator oblicza rozmiar takiej tablicy po ilości elementów uporządkowanych pomiędzy klamrami. Tablice wielowymiarowe C# umożliwia także deklarowanie tzw. tablic wielowymiarowych. Przykładowo, poniższy kod tworzy tablicę 7 2 (7 kolumn i 2 wiersze): string[,] Foo = new string[7, 2]; Zasada deklarowania tablic wielowymiarowych jest prosta. W nawiasie kwadratowym wpisujemy znak przecinka (,), natomiast podczas inicjalizacji musimy podać wymiar tablicy (ilość elementów należy również rozdzielić znakiem średnika). Podczas przypisywania danych do elementów należy podać dokładny indeks:

12 174 Wstęp do programowania w języku C# Foo[0, 0] = "Pn"; Foo[1, 0] = "Wt"; Foo[2, 0] = "Śr"; Foo[3, 0] = "Czw"; Foo[4, 0] = "Pt"; Foo[5, 0] = "So"; Foo[6, 0] = "Nd"; Foo[0, 1] = "Mon"; Foo[1, 1] = "Tue"; Foo[2, 1] = "Wed"; Foo[3, 1] = "Thu"; Foo[4, 1] = "Fri"; Foo[5, 1] = "Sat"; Foo[6, 1] = "Sun"; Język C# nie ogranicza nas w ilości wymiarów. Możemy więc wprowadzić do naszej tablicy kolejny wymiar. Poniższy fragment prezentuje deklarację tablicy 2 4 2: string[,,] Foo = new string[2, 4, 2]; Inicjalizacja danych tablicy wielowymiarowej jest analogiczna do standardowej tablicy: int[,] Foo = new int[3, 3] 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ; Zauważ jednak, że poszczególne elementy zawarte w klamrach są rozdzielone znakiem przecinka. Oczywiście istnieje możliwość skrótowego zapisu: lub: int[,] Foo = new int[,] 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ; int[,] Foo = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ; Pętla foreach Podczas omawiania zagadnienia pętli nie wspomniałem o jednej ważnej pętli służącej do operowania na tablicach. Ponieważ tematyka tablic w rozdziale 3. nie była omawiania, pragnę wspomnieć o tej pętli właśnie tutaj. Pętla ta, znana programistom PHP, Perl czy też Delphi, dla.net jako parametru wymaga tablicy. Spójrz na poniższy fragment kodu: string[] Foo = new string[7]; Foo[0] = "Pn"; Foo[1] = "Wt"; Foo[2] = "Śr"; Foo[3] = "Czw"; Foo[4] = "Pt"; Foo[5] = "So"; Foo[6] = "Nd";

13 Rozdział 7. Tablice i kolekcje 175 foreach (string Bar in Foo) Console.WriteLine(Bar); Uruchomienie takiej aplikacji spowoduje wyświetlenie, jeden pod drugim, kolejnych elementów tablicy. Po każdej iteracji kolejny element tablicy przypisywany jest do zmiennej Bar. Tutaj ważna uwaga. Zmienna Bar nie może być zadeklarowana lub użyta we wcześniejszych fragmentach kodu. Np. poniższa konstrukcja jest błędna: string Bar = "Test"; foreach (string Bar in Foo) Console.WriteLine(Bar); Przy próbie kompilacji wyświetlony zostanie błąd: A local variable named 'Bar' cannot be declared in this scope because it would give a different meaning to 'Bar', which is already used in a 'parent or current' scope to denote something else. Identyczny rezultat jak ten pokazany przed chwilą można osiągnąć, stosując pętlę for: for (int i = 0; i < Foo.Length; i++) Console.WriteLine(Foo[i]); Konstrukcja Foo.Length zwraca rozmiar tablicy. Zasadniczo wygodniejszym i czytelniejszym sposobem jest użycie pętli foreach, która w końcu została stworzona po to, by operować na tablicach. Jednakże użycie pętli for ma jedną przewagę nad foreach można w niej modyfikować wartości elementów. Spójrz na poniższy przykład: for (int i = 0; i < Foo.Length; i++) Foo[i] = "Foo"; Console.WriteLine(Foo[i]); Identycznego efektu nie uzyskamy, stosując pętlę foreach: foreach (string Bar in Foo) Bar = "Foo"; W tym momencie kompilator zasygnalizuje błąd: Cannot assign to 'Bar' because it is a 'foreach iteration variable'.

14 176 Wstęp do programowania w języku C# Pętla foreach a tablice wielowymiarowe Pętla foreach z powodzeniem działa na tablicach wielowymiarowych. W takim wypadku kolejność iteracji jest następująca: najpierw przekazana zostanie wartość elementu [0, 1], następnie [0, 2] itd. Krótki kod prezentujący takie działanie: string[,] Foo = new string[7, 2]; Foo[0, 0] = "Pn"; Foo[1, 0] = "Wt"; Foo[2, 0] = "Śr"; Foo[3, 0] = "Czw"; Foo[4, 0] = "Pt"; Foo[5, 0] = "So"; Foo[6, 0] = "Nd"; Foo[0, 1] = "Mon"; Foo[1, 1] = "Tue"; Foo[2, 1] = "Wed"; Foo[3, 1] = "Thu"; Foo[4, 1] = "Fri"; Foo[5, 1] = "Sat"; Foo[6, 1] = "Sun"; foreach (string Bar in Foo) Console.WriteLine(Bar); Kolejność wyświetlania danych na konsoli będzie następująca: Pon Mon Wt Tue... W przypadku tablic wielowymiarowych konstrukcja Tablica.Length zwraca liczbę wszystkich elementów w tablicy. W prezentowanym przykładzie będzie to 7 2, czyli 14. Działanie pętli for na tablicach wielowymiarowych jest nieco inne. Przykładowo, poniższa pętla spowoduje wyświetlenie jedynie polskich dni tygodnia: for (int i = 0; i < Foo.Length / 2; i++) Console.WriteLine(Foo[i, 0]);

15 Rozdział 7. Tablice i kolekcje 177 Tablice tablic Mechanizm tablic jest w języku C# bardzo rozbudowany. Umożliwia nawet tworzenie tablic, które zawierają kolejne tablice. Poniższy kod prezentuje deklarację takiej tablicy: int[][] Foo = new int[2][]; Ten zapis oznacza, iż tablica Foo zawierać będzie kolejne dwie tablice o nieokreślonej jeszcze liczbie elementów. Te dwie kolejne tablice również muszą zostać utworzone: Foo[0] = new int[50]; Foo[1] = new int[1000]; Przypisywanie danych do takich tablic wygląda podobnie jak w przypadku tablic wielowymiarowych: // przypisanie wartości do elementu 26. tablicy nr 1 Foo[0][25] = 100; // przypisanie wartości do elementu tablicy drugiej Foo[1][999] = 1; Sprawa inicjalizacji tablic prezentuje się podobnie, jak to zostało zaprezentowane w trakcie omawiania bardziej podstawowych elementów. Przypisanie wartości do elementów w tablicach tego typu charakteryzuje się dość specyficzną składnią: int[][] Foo = new int[][] new int[] 1, 2, // zwróć uwagę na brak średnika! new int[] 1, 2, 3 ; // zwróć uwagę na obecność średnika! Console.WriteLine(Foo[0][1]); Moim zdaniem przejrzystszy jest skrótowy zapis powyższego kodu, również akceptowany przez kompilator C#: int[][] Foo = new int[] 1, 2, new int[] 1, 2, 3 ; Tablice struktur O strukturach i wyliczeniach powiedzieliśmy sobie w rozdziale 5. W niektórych przypadkach przydatna okazuje się możliwość deklarowania tablic struktur lub typów wyliczeniowych. Jest to sprawa dość prosta, jeżeli znasz już podstawy użycia tablic, bowiem zamiast typu dotychczas używanego (czyli int, string, char itp.) należy użyć wcześniej zadeklarowanej struktury:

16 178 Wstęp do programowania w języku C# public struct Bar public string Name; public byte Age; class Program static void Main(string[] args) Bar[] BarArr = new Bar[2]; BarArr[0].Name = "Janusz Kowalski"; BarArr[0].Age = 52; BarArr[1].Name = "Piotr Nowak"; BarArr[1].Age = 18; Parametr args w metodzie Main() Gdy w rozdziale trzecim omawiałem podstawowe elementy programu C#, wspomniałem oczywiście o metodzie Main(), lecz pominąłem znaczenie parametru args. Zrobiłem to celowo, aby nie wprowadzać zamętu, gdyż tematyka tablic czy nawet typów danych nie była wówczas poruszana. Parametr args typu tablicowego zawiera ewentualne parametry przekazane do naszej aplikacji z linii poleceń. Czyli uruchamiając program z poziomu linii komend, mogę napisać: MojaAplikacja.exe Parametr1 Parametr2 Zarówno Parametr1, jak i Parametr2 zostaną przekazane do aplikacji, każdy zostanie przypisany do odrębnego elementu tablicy. Napiszmy dla treningu prosty program. Jego zadanie będzie banalne: sortowanie argumentów przekazanych do programu. Właściwie najtrudniejszą rzeczą w programie jest sama konwersja danych z łańcucha string na wartość całkowitą int. Samo sortowanie tablicy realizuje metoda Sort() klasy Array. Całość programu prezentuje listing 7.1. Listing 7.1. Pobieranie i sortowanie argumentów programu using System; namespace FooConsole class Program static void Main(string[] args)

17 Rozdział 7. Tablice i kolekcje 179 if (args.length == 0) Console.WriteLine("Brak argumentów programu!"); return; int[] ArrInt = new int[args.length]; int count = 0; foreach (string element in args) ArrInt[count] = Int32.Parse(element); ++count; Array.Sort(ArrInt); for (int i = 0; i < ArrInt.Length; i++) Console.WriteLine("0 ", ArrInt[i]); Argumenty przekazane do aplikacji konwertujemy, a następnie zapisujemy w nowo utworzonej tablicy ArrInt. Zwróć uwagę, że do konwersji danych ze string na int użyłem metody Parse() z klasy Int32. To również jest dopuszczalny sposób, równie dobrze mogłem także użyć klasy Convert. Posortowaną tablicę prezentuję na konsoli, wyświetlając w pętli kolejne jej elementy. Element 0 wykorzystany w łańcuchu w metodzie WriteLine() zostanie zastąpiony wartością zmiennej przekazanej w tej samej metodzie. Jest to czytelny i prosty sposób formatowania łańcuchów np.: string sname = "Adam"; string slocation = "Wrocławiu"; Console.WriteLine("Mam na imię 0 i mieszkam we 1", sname, slocation); Klasa System.Array Chyba oswoiłeś się już z myślą, że całe środowisko.net oparte jest na klasach, strukturach i wyliczeniach? Nie inaczej jest w przypadku tablic. Każda tablica w języku C# dziedziczy po klasie System.Array, która dostarcza podstawowych mechanizmów do manipulacji na elementach tablicy. To dzięki metodom tej klasy możemy pobrać ilość elementów w tablicy, posortować ją czy przeszukać. Kilka najbliższych stron zostanie przeznaczonych na opisanie podstawowych elementów tej klasy.

18 180 Wstęp do programowania w języku C# Jeżeli chodzi o właściwości klasy, to najważniejszą jest Length, która zwraca aktualną liczbę elementów tablicy. Ta sama klasa udostępnia również właściwość LongLength, która zwraca 64-bitową wartość określającą rozmiar wszystkich elementów w przypadku tablic wielowymiarowych. Warto również wspomnieć o właściwości Rank, która zwraca liczbę wymiarów danej tablicy: int[,] Foo = new int[3, 2] 1, 2, 1, 2, 1, 2 ; Console.WriteLine(Foo.Rank); // tablica dwuwymiarowa (wyświetli 2) Metody klasy W trakcie omawiania klasy System.Array należy wspomnieć o paru metodach, które mogą Ci się przydać przy okazji operowania na tablicach. BinarySearch() Clear() Używając algorytmu przeszukiwania binarnego, przeglądam elementy tablicy, aby znaleźć żądaną wartość. Pierwszym parametrem tej metody musi być nazwa tablicy, na której będzie ona operować. Drugim parametrem szukany element. Oto przykład użycia tej metody: string[] Foo = new string[] "Pn", "Wt", "Śr", "Czw", "Pt" ; Console.WriteLine(Array.BinarySearch(Foo, "Śr")); Metoda zwraca numer indeksu, pod jakim znajduje się szukany element, lub 1, jeżeli nic nie zostało znalezione. W zaprezentowanym przykładzie metoda zwróci wartość 2. Metoda umożliwia wyczyszczenie tablicy. W rzeczywistości ustawia każdemu elementowi wartość 0 lub null w zależności od jego typu. Metoda przyjmuje trzy parametry. Pierwszym jest nazwa tablicy, drugim numer indeksu, od którego ma rozpocząć czyszczenie, a trzecim zasięg tego procesu. Dzięki metodzie Clear() można bowiem wyczyścić określone elementy z tablicy. Poniższy przykład prezentuje czyszczenie całej zawartości: Array.Clear(Foo, 0, Foo.Length); Metoda Clear() nie zmienia rozmiaru czyszczonej tablicy. Jeżeli czyścimy tablicę, która ma powiedzmy 5 elementów, to po przeprowadzeniu tej operacji nadal będzie ich miała tyle samo. Do elementów wyczyszczonej tablicy ponownie możemy przypisywać jakieś wartości.

19 Rozdział 7. Tablice i kolekcje 181 Słowo kluczowe null w języku C# oznacza wartość pustą. Clone() Copy() Find() Metoda Clone() zwraca kopię tablicy, z której została wywołana np.: Bar = Foo.Clone(); Od tej pory Bar będzie posiadała takie same elementy co Foo. Ponieważ metoda Clone() zwraca dane w postaci typu object, należy dokonać rzutowania na właściwy typ. Tzn. jeżeli mamy tablicę typu string, należy na niego dokonać odpowiedniego rzutowania, co prezentuje poniższy przykład: string[] Foo = new string[] "Pn", "Wt", "Śr", "Czw", "Pt" ; // tworzenie kopii string[] Bar = (string[])foo.clone(); foreach (string element in Bar) Console.WriteLine(element); Być może lepszym sposobem na utworzenie kopii tablicy będzie zastosowanie metody Copy(). Umożliwia ona dodatkowo określenie rozmiarów kopiowania, tj. ile elementów zostanie skopiowanych. Oto przykład: string[] Foo = new string[] "Pn", "Wt", "Śr", "Czw", "Pt" ; string[] Bar = new string[foo.length]; // tworzenie kopii Array.Copy(Foo, Bar, Foo.Length); Pierwszym parametrem tej metody musi być tablica źródłowa (kopiowana), drugim tablica, do której skopiowane zostaną elementy. Trzeci parametr to oczywiście ilość kopiowanych elementów. Metoda umożliwia przeszukanie całej tablicy w celu znalezienia danego elementu. Kwalifikacja danego elementu jako znaleziony lub też nie odbywa się przy pomocy zewnętrznej metody. Oto przykładowy program: Point[] points = new Point(10, 20), new Point(100, 200), new Point(400, 500) ;

20 182 Wstęp do programowania w języku C# Point first = Array.Find(points, pointfind); Console.WriteLine("Found: 0, 1", first.x, first.y); Console.Read(); private static bool pointfind(point point) if (point.x % 2 == 0) return true; else return false; Na samym początku zadeklarowałem tablicę struktur Point, które będą przeszukiwane. Program wyszukuje elementów tablicy, w której element X struktury Point jest liczbą parzystą. Po znalezieniu pierwszego metoda pointfind() zwraca true i kończy swe działanie. Struktura Point zadeklarowana jest w przestrzeni nazw System.Drawing. Nie zapomnij zadeklarować jej użycia przy pomocy słowa using oraz dołączyć odpowiedniego podzespołu (System.Drawing.dll). FindAll() Jak sama nazwa wskazuje, metoda FindAll() wyszukuje wszystkie elementy, które spełniają dane kryteria poszukiwań. Oto jak powinien wyglądać program z poprzedniego listingu, jeśli ma wyszukiwać wszystkie elementy: static void Main(string[] args) Point[] points = new Point(10, 20), new Point(100, 200), new Point(400, 500) ; Point[] find = Array.FindAll(points, pointfind); foreach (Point element in find) Console.WriteLine("Found: 0, 1", element.x, element.y); Console.Read();

21 Rozdział 7. Tablice i kolekcje 183 FindLast() private static bool pointfind(point point) if (point.x % 2 == 0) return true; else return false; Metoda ta działa podobnie jak Find(). Jedyna różnica jest taka, że FindLast() szuka ostatniego wystąpienia danego elementu; nie kończy pracy, gdy znajdzie pierwszy element pasujący do kryteriów. GetLength() Zwraca ilość elementów w tablicy. Umożliwia działanie na tablicach wielowymiarowych. W parametrze tej metody należy podać numer wymiaru, którego ilość elementów ma być pobrana. Jeżeli mamy do czynienia z tablicą jednowymiarową, w parametrze wypisujemy cyfrę 0. Klasa System.Array udostępnia również metodę GetLongLength(), która działa analogicznie do GetLength(), z tą różnicą, iż zwraca dane w postaci liczby typu long. GetLowerBund(), GetUpperBund() GetValue() Metoda GetLowerBund() zwraca numer najmniejszego indeksu w tablicy. W przeważającej części przypadków będzie to po prostu cyfra 0. Metoda GetUpperBund() zwraca natomiast największy indeks danej tablicy. Obie metody mogą działać na tablicach wielowymiarowych; wówczas należy w parametrze podać indeks wymiaru. Przykładowe użycie: int[] Foo = 1, 2, 3, 4, 5, 6 ; Console.WriteLine("Najmniejszy indeks: 0, największy: 1", Foo.GetLowerBound(0), Foo.GetUpperBound(0)); Prawdopodobnie nie będziesz zmuszony do częstego korzystania z tej metody, zwraca ona bowiem wartość danego elementu tablicy. W parametrze tej metody musisz podać indeks elementu, tak więc jej działanie jest równoznaczne z konstrukcją: Tablica[1]; // zwraca element znajdujący się pod indeksem 1

22 184 Wstęp do programowania w języku C# Initialize() IndexOf() Resize() SetValue() Chcąc wykorzystać tę metodę, kod możemy zapisać następująco: int[] Foo = 1, 2, 3, 4, 5, 6 ; Console.WriteLine(Foo.GetValue(1)); We wcześniejszych fragmentach tego rozdziału pisałem o inicjalizacji tablicy. Metoda Initialize() może to ułatwić. Jej użycie powoduje przypisanie każdemu elementowi pustej wartości (czyli może to być cyfra 0 lub np. wartość null). Jej użycie jest bardzo proste, nie wymaga podawania żadnych argumentów: Foo.Initialize(); Przydatna metoda. Zwraca numer indeksu na podstawie podanej wartości elementu. Przykład użycia: string[] Foo = "Pn", "Wt", "Śr", "Czw", "Pt", "So", "Nd" ; Console.WriteLine(Array.IndexOf(Foo, "Pt")); W powyższym przykładzie na konsoli zostanie wyświetlona cyfra 4, gdyż pod tym numerem kryje się element Pt. Metoda Resize() przydaje się wówczas, gdy musimy zmienić rozmiar danej tablicy. W pierwszym jej parametrze musimy podać nazwę tablicy poprzedzoną słowem kluczowym ref oznaczającym referencję. Drugim parametrem musi być nowy rozmiar tablicy: string[] Foo = "Pn", "Wt", "Śr", "Czw", "Pt", "So", "Nd" ; Array.Resize(ref Foo, Foo.Length + 5); Metoda SetValue() umożliwia nadanie wartości dla danego elementu tablicy. Prawdopodobnie nie będziesz korzystał z niej zbyt często, gdyż to samo działanie można zrealizować przy pomocy operatora przypisania. Gdybyś jednak miał wątpliwości, co do jej użycia, poniżej prezentuję przykład: Foo.SetValue("Weekend", 9); Taki zapis oznacza przypisanie wartości Weekend pod indeks nr 9.

23 Rozdział 7. Tablice i kolekcje 185 Słowo kluczowe params Mechanizm tablic języka C# nie umożliwia tworzenia tablic dynamicznych, tj. o zmiennym rozmiarze. Zmiana rozmiaru tablic (ilości elementów) jest nieco problematyczna, podobnie jak usuwanie elementów. Warto jednak wspomnieć o słowie kluczowym params, używanym w połączeniu z tablicami. Konkretnie z tablicowymi parametrami metod: static void Foo(params string[] args) Słowo params, które poprzedza właściwą deklarację parametru, mówi o tym, iż liczba elementów przekazywanych do metody będzie zmienna. Oto przykład takiego programu: using System; namespace FooApp class Program static void Foo(params string[] args) for (int i = 0; i < args.length; i++) Console.Write(args[i] + " "); Console.WriteLine(); static void Main(string[] args) Foo("Adam", "Paulina"); Foo("Adam", "Paulina", "Marta"); Console.Read(); Jak widzisz, możliwe jest przekazanie dowolnej liczby parametrów do metody Foo(). Każdy parametr będzie kolejnym elementem tablicy i jest to przydatna cecha języka C#. Możliwe jest przekazywanie parametrów różnego typu. Nagłówek metody musi wyglądać wówczas tak: static void Foo(params object[] args) Taką metodę można wywołać np. tak: Foo("Adam", 10, 12.2);