使用 Microsoft Visual C# 2005 Express Edition 编程简介

发布日期： 9/9/2004 | 更新日期： 9/9/2004

Andrew W. Troelsen
Intertech Training

摘要：本文介绍了如何以使用 Microsoft Visual C# 2005 Express Edition 集成开发环境 (IDE) 的 C# 语言进行编程。本文通过各种示例项目，为读者介绍了 C# 编程语言的几个方面和 .NET 平台的主要概念。

下载 Code.msi 示例文件。

注 本文假定读者是有兴趣探究使用 Visual C# 2005 Express Edition 的 C# 语言和 .NET 平台的业余爱好者、学生或有编程思想的个人。不要求您之前一定接触过 C#，但以前的一些编程经验将有所帮助。



适用于：
Microsoft Visual C# 2005 Express Edition

本页内容

	什么是 Visual C# 2005 Express Edition？
	Visual C# 2005 Express 的高级功能
	Visual C# 2005 Express 项目
	程序集、命名空间和类型
	从理论到实践：使用外部类型
	通过 C# Express 处理异常
	通过编程方式处理异常
	创建 C# 类库项目
	构建 Windows 窗体应用程序
	开始进行编码：Visual C# 2005 Express 起始工具包
	小结

什么是 Visual C# 2005 Express Edition？

.NET 应用程序可以使用多种方法创建。顽固的开发人员可以采用突击方法，使用精简的文本编辑器（例如，notepad.exe）和 C# 命令行编译器 (csc.exe) 来构建 .NET 程序。虽然 .NET 软件开发工具包 (SDK) 可以从 Microsoft 站点 (www.microsoft.com/net) 免费下载，但这种方法会带来许多麻烦，因为它在 SDK 中不提供代码生成实用工具（向导）、图形调试器和 IntelliSense 功能。

为了帮助减轻在命令行构建软件的负担，许多 .NET 开发人员都利用可视化工具，例如，Microsoft 功能齐全的 IDE 和 Visual Studio .NET 2003 (http://msdn.microsoft.com/vstudio)。虽然此产品的功能非常强大，但对于 .NET 业余爱好者和/或大学生来说，企业版的价格过高。老实说，除非您是专业的软件工程师，否则 Visual Studio .NET 2003 所提供的大量选项通常会使您的学习过程复杂化，而不会提供任何帮助。

介于 notepad.exe 和 Visual Studio .NET 2003 软件功能之间的就是 Microsoft 的最新 IDE，即 Visual C# 2005 Express Edition。在撰写本文时，测试版的 Visual C# 2005 Express Edition 已经通过 Web 下载 (http://msdn.microsoft.com/express) 免费提供。由于 Visual C# 2005 Express 的大小相对较小，因此即使是使用 56K 调制解调器连接，也可以轻松获得它。

Visual C# 2005 Express 实际上是 Express 家族的几个成员之一。具体来说，Microsoft 提供了下列 Express Edition 产品：

•	Visual Web Developer 2005 Express：一个使用 ASP.NET 构建动态 Web 站点和 XML Web 服务的轻型工具。
•	Visual Basic 2005 Express：一个供初级程序员学习如何构建 Windows 应用程序的理想的简化编程工具。
•	Visual C# 2005 Express、Visual C++ 2005 Express 和 Visual J# 2005 Express：针对希望学习计算机科学基本知识的学生和热衷者的目标编程工具。
•	SQL Server 2005 Express：一个适用于业余爱好者、热衷者和学生开发人员的入门级数据库管理系统。 < 1308f /P>

简单地说，Express Edition 产品系列是业余爱好者、学生和新手了解 .NET 平台的理想入门工具。如果您属于其中一员，请下载并安装 Visual C# 2005 Express，然后继续阅读此文。



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Visual C# 2005 Express 的高级功能

Visual C# 2005 Express 提供了许多您在 .NET 开发环境中需要的关键功能，例如：

•	与 ANSI 兼容的 C# 2.0 编译器
•	功能齐全的集成调试器
•	高级 IntelliSense 功能
•	针对 Windows 窗体开发的设计时支持
•	支持本地数据库访问
•	十分轻松地访问 XML Web 服务

您还需要了解 Visual C# 2005 Express 不支持的功能。具体来说，Visual C# 2005 Express 不直接支持以下功能：

•	ASP.NET Web 应用程序
•	XML Web 服务的结构
•	移动应用程序开发（手机、PDA、Windows CE 设备）
•	远程数据库连接工具

在下文中，我们将为您介绍使用 Visual C# 2005 Express 的 C# 和 .NET 平台。但是请注意，本文不是 有关 C# 编程语言、.NET 平台或 Visual C# 2005 Express IDE 的综合教程。本文结尾处提供了指向 .NET Web 站点的其他链接，以进一步强化您的学习过程。



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Visual C# 2005 Express 项目

Visual C# 2005 Express 项目由任意数量的 C# 源代码文件（使用 *.cs 文件扩展名）组成，它支持内容文件（XML 文档、应用程序图标和图像等）和引用的程序集（在本文后面详细说明）。Visual C# 2005 Express 提供了许多核心项目类型（在下表中有描述），而不是强制我们为特定类型的项目（Windows 窗体应用程序、控制台应用程序等）创建相同的公式化代码。

Visual C# 2005 Express 项目类型	定义
Windows 应用程序	创建新的 Windows 窗体项目。 此类项目用于创建诸如 Microsoft Word 之类的桌面应用程序。
类库	此项目用于创建可重复使用的代码库（打包为 *.dll 文件），该代码库可以跨您的 .NET 应用程序使用。
控制台应用程序	此项目可以创建基于控制台的应用程序。 在学习新的编程语言（例如，C#）时，这些应用程序非常有用，因为您不需要考虑图形用户界面 (GUI) 的结构。
空项目	该选项可以生成没有初始 C# 代码文件的项目。在您希望使用 Project | Add Existing Item 菜单项将现有文件导入新项目时，该选项十分有用。

为了开始研究 C#，我们将创建一个名为 MyCSharpExpressApp 的全新控制台应用程序。File | New | Project 菜单选择可以激活一个新的项目对话框，如图 1 所示。



图 1. 创建新的控制台应用程序项目

此时，您可能希望使用 File | Save All 菜单选择进行保存。在得到的对话框中，指定您选择的位置，如图 2 所示。



图 2. 保存当前项目

注 第一个控制台应用程序将不会提供很多功能，它只是作为一个检查某些基本概念的工具。在本文后面，我们将构建一个完整（且更有趣）的应用程序。



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程序集、命名空间和类型

在我们深入研究第一个示例之前，需要了解 .NET 编程方面的一些关键术语。在我为软件专业人员授课的几年中，我可以肯定地说，程序集、命名空间 和类型 之间的区别总是让新的 .NET 开发人员感到迷惑不解。我们尽量不让这发生在您身上。

当您构建项目时，您实际上就是在创建 .NET 程序集。从形式上说，程序集就是一个物理文件（其文件扩展名通常是 *.exe 或 *.dll），您可以使用 Windows Explorer 在硬盘驱动器上直接查看此文件。

Visual C# 2005 Express 解决方案浏览器窗口将显示一个名为 References 的子文件夹，它列出了当前项目所使用的程序集的集合。但是，不同的项目需要引用一组唯一的程序集，图 3 显示了当前控制台应用程序的程序集。



图 3. 控制台应用程序项目引用的程序集

随着构建越来越精细的 .NET 应用程序，您通常需要使用特定项目所包含的集合以外的程序集。为此，C# Express 提供了“添加引用”对话框，它可以使用 Project | Add Reference 对话框激活。此时，您不必添加其他程序集。图 4 显示了上述对话框。



图 4. C# Express 的“添加引用”对话框

程序集包含一组命名空间。简单地说，命名空间就是一个在语义上相关的类型 的集合。您要知道，单个程序集通常会包含多个命名空间。例如，mscorlib.dll 程序集就包含文件输入和输出 (System.IO)、集合类型 (System.Collections)、通用实用工具类型 (System) 等等的命名空间。

注 每个 .NET 应用程序都会自动引用 mscorlib.dll，因此您无需手动引用该核心库。

命名空间可以定义任意数量的类型。对于 .NET 2.0，下表简要（关键字为简要）描述了 5 种类型。

.NET 类型	基本含义
Class	类是一个对象的设计图。与房屋的设计图一样，类可用于创建对象。与房屋一样，每个独立对象的属性可以完全不同（例如，蓝房子与红房子），但设计图将不会改变。
Interface	接口可以定义类或接口支持的一组公共方法。接口使您能够定义类或结构必须支持的一组成员。
Structure	简单地说，结构是轻型的类类型。在建模数学、几何或其他原子数据时，这种类型十分理想。结构缺少类的面向对象的功能，例如，继承。
Enumeration	枚举（英文简写为 enums）是名称/值对的已命名集合。枚举使您能够定义程序中使用的已知值。
Delegate	委托归结为类型安全的函数指针。这些类型是 .NET 事件体系结构的基础。无论您是处理按钮的 Click 事件，还是处理 ASP.NET Web 页的回发，委托都是基础结构。

当某个 C# 项目需要使用给定程序集中的类型时，第一步就是使用 Add Reference dialog 来引用 *.dll，如图 4 所示。第二步是在该文件的开头添加 using 指令，以指定您要访问的命名空间。实际上，C# 的 using 指令只是一个用于在代码中指定较长命名空间的缩写，它使我们能够在代码中只使用 File 来代替全名 System.IO.File。为了进行证明，您可以假定以下代码：using System;
namespace SomeProgram
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// Create an ArrayList and Hashtable
// (the hard way).
System.Collections.ArrayList a =
new System.Collections.ArrayList();
System.Collections.Hashtable h =
new System.Collections.Hashtable();
}
}
}

在此处，我们要创建 ArrayList 和 Hashtable 类型，它们都位于 System.Collections 命名空间中。使用以下 using 指令，您可以少键入一些内容，而不必将命名空间直接置于类型前面：using System;
using System.Collections; // Add this!
namespace SomeProgram
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// Create an ArrayList and Hashtable
// (the easy way).
ArrayList a = new ArrayList();
Hashtable h = new Hashtable();
}
}
}

正如您猜想的那样，作为一个 .NET 程序员，您的主要目的是熟悉所使用的程序集、命名空间和类型。幸运的是，C# Express 提供了一个集成的对象浏览器实用工具，该工具可以从 View | Other Windows | Object Browser 菜单项激活。使用此工具，您可以查看每个引用程序集中的命名空间和类型，如图 5 所示。



图 5. C# Express 对象浏览器



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从理论到实践：使用外部类型

现在，让我们向 MyCSharpExpressApp 项目中添加一些代码。在构建需要与本地文件系统进行交互的应用程序时，您需要使用 System.IO 命名空间。通过一个示例，更新您文件的 using 指令，并在 Main() 方法中输入以下代码：#region Using directives
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.IO; // Need this for IO types!
#endregion
namespace MyCSharpExpressApp
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// Open a file named myInfo.txt
// located on the root C:/ drive.
string myFileContents;
myFileContents = File.ReadAll(@"C:/myInfo.txt");
// Now print it to the console.
Console.WriteLine(myFileContents);
Console.ReadLine();
}
}
}

该应用程序使用 File.ReadAll() 方法打开指定的文件，并以字符串的形式返回内容。在此例中，名为 myInfo.txt 的文件的内容将直接显示在控制台中。假定该文件是使用 notepad.exe 创建的，并且它只包含一行文本，如图 6 所示。



图 6. myInfo.txt 文件

将该文件直接保存在 C 驱动器中，然后使用 Debug | Start Without Debugging 菜单选项运行该应用程序。如果一切正常，您应该看到图 7 中显示的输出。



图 7. 您的第一个 C# Express 应用程序

注 如果该示例没有按预期方式运行，请继续阅读。下一部分说明了如何使用 Visual C# 2005 Express 调试运行时异常。

现在，假定您希望在 Windows 窗体消息框（而不是控制台）中显示此信息。为此，您需要执行下列操作：

•	引用 System.Windows.Forms.dll 程序集。
•	指定您要“使用”System.Windows.Forms 命名空间。
•	将从 File.ReadAll() 返回的字符串传递给 MessageBox.Show() 方法。

首先，使用图 8 中显示的 Add References 对话框引用 System.Windows.Forms.dll。



图 8. 引用 System.Windows.Forms.dll 程序集

然后，按以下方法更新代码：#region Using directives
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.IO; // Need this for IO types!
using System.Windows.Forms; // Need this for MessageBox!
#endregion
namespace MyCSharpExpressApp
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// Open a file named myInfo.txt
// located on the root C:/ drive.
string myFileContents;
myFileContents = File.ReadAll(@"C:/myInfo.txt");
// This time, place in a message box.
MessageBox.Show(myFileContents);
Console.ReadLine();
}
}
}

一旦您再次运行应用程序，就会发现显示在 Windows 窗体消息框中的文件内容与图 9 中的内容类似。



图 9. 与 MessageBox 类类型进行交互



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通过 C# Express 处理异常

当前示例大胆假设了名为 myInfo.txt 的文件存在于根驱动器 C 上。如果不存在，您将收到一个运行时错误（更正式地说，是运行时异常）。Visual C# 2005 Express 可以帮助您诊断此类错误。为了进行证明，请删除（或重命名）myInfo.txt 文件，然后使用 Debug | Start 菜单选择来调试您的程序。正如您在图 10 中看到的那样，系统为您提供了大量有关当前异常的详细信息，以及用于更正该问题的建议。



图 10. 使用 Visual C# 2005 Express 调试异常

要修复当前问题，请将您的文本文件重命名为 myInfo.txt。



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通过编程方式处理异常

假设直到您的应用程序运行后才发现存在外部文件，那么 C# 程序员可以使用称为结构化异常处理 的技术。您将看到，结构化异常处理会涉及到使用少量 C# 关键字（最主要的是 try 和 catch）。

当您要调用可能会返回运行时异常的方法（例如，File.ReadAll() 方法）时，应将语句包装到 try 作用域中。如果触发了一个异常，则错误将传递到相关的 catch 作用域，您可以在该作用域中适当地处理此问题。如果 try 作用域中的每个语句在执行时都没有出现错误，那么将跳过整个 catch 块。若要直接进行测试，请按以下方法更新您的当前代码：namespace MyCSharpExpressApp
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// Attempt to open a file named myInfo.txt
// located on the root C:/ drive.
string myFileContents;
try
{
myFileContents = File.ReadAll(@"C:/myInfo.txt");
MessageBox.Show(myFileContents);
}
catch(FileNotFoundException ex)
{
Console.WriteLine("Error: {0}",
ex.Message);
}
Console.ReadLine();
}
}
}

在此处，我们使用了 FileNotFoundException 类的 Message 属性来格式化错误消息，以防止文件丢失，如图 11 所示。



图 11. 通过编程方式处理 FileNotFoundException

对该初始示例应用程序的说明到此为止。现在，您已经对基础知识有了更好的了解，下面让我们来创建一个更复杂（且更有趣）的 C# 应用程序。



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创建 C# 类库项目

我们的下一个目标是构建一个名为 ManagerSpeakLib.dll 的 .NET 类库。首先，关闭当前的 MyCSharpExpressApp 项目（使用 File | Close Project），然后创建一个名为 ManagerSpeakLib 的新类库项目，如图 12 所示。请注意，如果您先前没有保存 MyCSharpExpressApp 项目，系统会显示一个“放弃”该项目的选项，以使您能够创建快速测试项目，同时避免让无用的代码搅乱您的系统。



图 12. 创建新的类库项目

这个类的角色（我们将其重命名为 ManagerSpeak）将返回随机生成的、模仿公司内部聊天的短语。使用名为 StateTheProblem() 的方法来更新 ManagerSpeak 类：#region Using directives
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
#endregion
namespace ManagerSpeakLib
{
public class ManagerSpeak
{
public ManagerSpeak(){}
// This method returns a randomly selected problem.
public string StateTheProblem()
{
string[] possibleProblem = {
"I think we really need to leverage...",
"We can emerge as a dominant force if we optimize...",
"To achieve an effective use of synergy we need to consider..."};
Random r = new Random();
return possibleProblem[r.Next(3)];
}
}
}

在此处，我们使用 System.Random 类来返回本地字符串数组中的三个语句之一。Next() 方法用于获取随机数，在此例中，是 0 与 2 之间的数（总共有三种可能：0、1、2）。

当然，每个问题都需要一个解决方案。因此，要向名为 GetSolution() 的 ManagerSpeak 类中添加另一个方法：public class ManagerSpeak
{
...
// This method returns a randomly selected solution.
public string GetSolution()
{
// String arrays with 10 segments each.
string[] list1 = { "integrated",
"individualized", "cooperative", "flexible", "authentic",
"functional", "responsive", "alternative", "performance",
"cognitive"};
string[] list2 = { "behavioral",
"relevant", "criteria", "prescriptive", "perceptual",
"facilitated", "modular", "diagnostic", "structured",
"situational"};
string[] list3 = { "strategies",
"methodologies", "assessments", "analysis", "learning",
"interaction", "objectives", "concepts", "recoveries",
"management"};

// Make use of a System.Random type to
// obtain a random string from each array.
Random r = new Random();
int a = r.Next(10);
int b = r.Next(10);
int c = r.Next(10);
// Now create and return the statement.
string newMsg = list1[a] + " " + list2 + " " + list3[c];
return newMsg;
}
}

此时，请使用 [b]File | Save All 菜单命令保存整个项目（在您选择的文件夹中）。通过激活 Build 菜单来编译您的新代码库。此时，您应该发现新代码库位于 Bin/Release 子目录下，如图 13 所示。



图 13. ManagerSpeakLib.dll 类库

您可能知道，*.dll 程序集无法通过从 Windows Explorer 中双击它们来直接执行，而是当其他应用程序请求它们时，由运行库来加载。这样，我们的下一步就是构建使用 ManagerSpeakLib.dll 的应用程序。



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构建 Windows 窗体应用程序

要使用 ManagerSpeakLib.dll 的应用程序将是一个新的 Windows 窗体项目，名为 ManagerSpeakClient（图 14）。



图 14. 构建 Windows 窗体应用程序

一旦项目被加载，您将注意到，视觉窗体设计器会自动打开，如图 15 所示。



图 15. Visual C# 2005 Express 窗体设计器

Visual C# 2005 Express 提供了大量工具，使您可以快速构建图形用户界面 (GUI)（所有界面都可以从 View 菜单访问）。例如，图 16 中显示的“工具箱”对话框显示了大量可用于构建窗体用户界面的 Windows 窗体组件。



图 16. Windows 窗体工具箱

根据相关说明，图 17 中显示的 Properties 窗口使您能够在设计时配置当前选择的小部件（窗体、按钮等）。



图 17.“属性”窗口

使用这些工具，创建一个由一个按钮和标签组成的简单用户界面，如图 18 所示。请注意，为了符合说明，我设置了标签、窗体和按钮的 Text 属性（使用 Properties 窗口）。



图 18. Manager Client 窗体

接下来，我们需要使用 Add References 对话框（再次使用 Project | Add Reference 菜单项激活）来引用 ManagerSpeakLib.dll。请注意，如果您希望引用自己的自定义 *.dll，则需要选择 Browse 选项卡，并手动导航到要使用的代码库的位置，如图 19 所示。



图 19. 引用 ManagerSpeakLib.dll 程序集

要完成我们的 Windows 窗体应用程序，请双击使用窗体设计器的按钮。这将自动处理按钮类型的 Click 事件，并生成以下代码：private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{

}

此时，您可以随意添加代码来操作 ManagerSpeak 类。下面是完整的代码更新（请注意 ManagerSpeakLib 的 C# using 指令）。 #region Using directives
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;
using ManagerSpeakLib; // Need this!
#endregion
namespace ManagerSpeakClient
{
partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
// Make a manager.
ManagerSpeak m = new ManagerSpeak();
// Get the problem.
string currentProblem = m.StateTheProblem();
// Get the solution.
string solution = m.GetSolution();
// Show the details!
MessageBox.Show(string.Format("{0}/n{1}",
currentProblem , solution));
}
}
}

现在，请运行您的 Windows 窗体应用程序，并单击按钮。您将看到随机产生的问题/解决方案，如图 20 所示，它以非常独特（通常是令人讨厌）的“管理者讲话”的语气表达。



图 20. 注意，管理者在讲话！

这包装了我们的 Windows 窗体应用程序。您可以使用 File | Save All 菜单选项随时将该项目保存在您的计算机上。



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开始进行编码：Visual C# 2005 Express 起始工具包

此时，您已经创建了三个不同的 C# Express 项目（一个控制台程序、一个类库和一个 Windows 窗体应用程序）。虽然这篇介绍性的文章无法涵盖 C# 语言的所有方面（或 Visual C# 2005 Express 的完整功能），但我希望本文能够有助于您在将来更好地进行探究。

为了将本文内容汇总，我为您提供了一个起始工具包 主题。简单地说，起始工具包是一个完整的 C# 应用程序，旨在阐释大量的编程概念。此外，起始工具包还提供了完整文档、代码演练以及对扩展附加功能的建议。其中一个默认的起始工具包是 Screen Saver 起始工具包，您可以从图 21 中显示的 New Project 对话框中选择它。您可以使用 File | New | Project... 菜单选择来启动该工具包。



图 21. 选择 Screen Saver 起始工具包

一旦您选择了 Screen Saver 项目并单击 OK 按钮后，IDE 将加载该起始工具包的文档文件 (ScreenSaverStarterKit.htm)，如图 22 所示。在此处，您可以了解当前项目的基本内容。



图 22. 了解 Screen Saver 起始工具包

正如您看到的那样，该起始工具包提供了每个代码文件的详细信息，以及项目设计的分步演练。您可以通过按 F5 键来运行该应用程序。如果您连接到 Internet，则能够看到显示在一组旋转背景图像顶端的 RSS（真正简单的联合）新闻头条。



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小结

Visual C# 2005 Express 是新手了解 .NET 平台的理想入口点。正如您在本文中看到的那样，IDE 可以提供一组项目类型、一个图形调试器和大量 Windows 窗体设计器。虽然本文不提供完整的 IDE 介绍，但您可能更习惯于浏览活动项目。

本文的大部分内容都是在介绍 .NET 领域中的一些核心术语。现在回想一下，程序集 是包含任意数量命名空间 的二进制文件。命名空间可以定义任意数量的类型（类、接口、结构、枚举和委托）。使用这些类型，.NET 程序员可以构建各种应用程序。

希望本文能够激发您进一步了解 C# 和 .NET 平台的兴趣。如果您需要有关 C# 的其他信息，可能需要访问下列链接：

•	Sharp New Language: C# Offers the Power of C++ and Simplicity of Visual Basic
•	C# Programming Language Future Features
•	GotDotNet Web 站点

Andrew Troelsen 是 Intertech 培训的顾问和培训师。Andrew 是很多书籍的作者，包括获奖的 C# and the .NET Platform Second Edition（Apress 出版社，2002 年）。他还为 MacTech 每月专栏的所有版面撰写文章，在该专栏中，他探讨了如何使用 SSCLI、Portible.NET 和 Mono CLI 分发软件在基于 Unix 的系统上开发 .NET。

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