- Visual C# 2008开发技术详解
- 李容等编著
- 5943字
- 2020-08-26 16:36:58
第二篇 C#语法及面向对象基础
第2章 C#语法基础
每种计算机语言都有其基本的语法规则，用来管理内存和处理数据。任何计算机程序都必须遵循其编写语言的语法规则。C#语言继承了许多C++的语法特性，简化了C++语法的诸多复杂性。很多关键字和C++中的是一样的。这对使用过C、C++、Java等语言的读者来说是个好消息，但是C#语法并不是C++语法的简单复制，如它对数据类型的管理更为严格。
本章主要内容：
● 变量的定义和使用
● 数据类型及其转换方法
● 常用表达式
● C#基本流程控制语句
● 命名空间介绍
2.1 C#的基本语法
C#在保持C系列语言的优美表示形式的同时，实现了应用程序的快速开发。各语句之间采用分号相隔，各代码块使用“{”作为开始，使用“}”作为结束。代码注释分两种情况，一种是行注释，使用“//”可以实现；另一种是多行注释，使用“/*”作为注释行的开始，使用“*/”作为注释行的结束。不管是行注释，还是多行注释，“C#”编译器都会忽略被注释的行。
在C#中没有单独的头文件，声明方法和类型不要求按照特定的顺序。在C#中引入了namespace（叫做命名空间，详细说明请参考后面章节中的介绍）代替C++中的包含文件，可以使用using namespace包含命名空间，这样程序中便可以使用空间中定义的类、方法等。
下面是对第1章中的程序实例稍加改进之后的代码。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
namespace FormsTest
{
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent(); //初始化控件
}
private void button1_Click(object sender, EventArgs e) // button1的
//单击事件
{
//MessageBox.Show("你单击了左边的button1按钮。");
}
private void button2_Click(object sender, EventArgs e) // button2的
//单击事件
{
MessageBox.Show("你单击了右边的button2按钮。"); //弹出消息框
}
}
}
可以看到语句MessageBox.Show（"你单击了左边的button1按钮。"）被“//”注释了。但是这并不会产生语法错误，因为C#中的方法可以没有命令语句，该段代码展示了C#的大部分基本语法。为方便开发和维护，代码的编写应该遵循缩进原则，具体格式如上面代码所示，当然VS2008工具具备自动缩进功能。
2.2 变量
变量，对应着内存中的一块存储位置。简单地说，变量是计算机存储于内存中其值可改变的量。这里的“可改变”是指程序运行期间的可改变。
2.2.1 变量的声明
在C#中变量也是对象，变量也有其方法和属性等特征。在程序中需要首先声明变量，然后才可以使用。可以按照如下方式命名变量。
<变量类型> <变量名>；
其中，<变量类型>有int、float、string、byte、long等。变量名的命名需要遵循以下原则。
● 第一个字符只能是字母（包括汉字）或下画线。其余字符可以为字母（包括汉字）、数字和下画线的组合。
● 变量名不能和C#的关键字或库函数名相同。如Main、public、int、class等。
下面的变量命名是合法的。
int x;
string p2p;
bool _start;
float p_p;
而下面的代码则不合法。
int Main; //与库函数同名
string 2pp; //以数字开始
bool ! start; //有标点符号
float _; //只有下画线
另外，声明变量还需要有一定的意义，最好名字能表示其用途。如需要定义一个bool型变量，表示是否启动了线程，则_start是一个很好的变量名。
2.2.2 变量的赋值
在C#中对变量的赋值是非常容易的事。只需要在要赋值的变量名后边加上“=”和所赋的值即可。如下所示代码是给本节中定义的几个变量赋值。
X=20;
p2p=”Hello, C#! ”;
_start=true;
p_p=3.14159;
当然，也可以在定义变量时赋值。同时也可以利用已赋值变量给变量赋值，具体方法如下所示。
int x=20;
string p2p=”Hello, C#! ”;
bool _start=true;
float p_p=3.14159;
float r_r=p_p //将已赋值变量p_p的值赋给r_r
string p3p= p_p.ToString() //将已赋值变量的p_p.ToString()方法返回值赋给p3p
double Sum = 0, a, b, c;
上面代码的最后一行同时声明了4个double型变量。其中在声明的同时Sum被赋初始值0，这在C#中是允许的。
程序中有时需要将变量的值输出。其方法与在C++中略有不同，下面是有关变量定义、赋值和输出的程序VarTest，代码如下所示。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace VarTest
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
string str;
double Sum = 0, a, b, c;
a = 20;
b = 30;
c = 40;
Sum = a + b + c; //求和
str="a+b+c="; //设置字符串值
Console.Write(str); //输出字符串
Console.WriteLine("{0}", Sum); //输出a、b、c的和
Console.ReadKey();
}
}
}
运行程序，得到如图2-1所示的结果。
图2-1 程序运行结果
其中定义了4个double型变量Sum、a、b、c，并分别赋值，求和后再赋值给Sum变量。注意，str为字符串变量，只能存储字符串。所有字符串都要用双引号括起来。上述“a+b+c”实际上是一串字符，后面将详细介绍。
Console.Write(str);
Console.WriteLine("{0}", Sum);
这两行代码实现了写入标准输出流，简单地说就是在控制台窗口中显示。Console.WriteLine用到了两个参数的方法，第一个参数“{0}”表示输出其后边变量列表的第0个变量值。之所以叫变量列表，是因为该方法还可以同时输出多个变量。如将上面两行代码用下面一行代码代替，形式如下所示。
Console.WriteLine("{0}+{1}+{2}={3}", a, b, c, Sum);
其输出结果如图2-2所示。
图2-2 程序运行结果
2.2.3 简单数据类型
细心的读者可能会发现，上面所介绍的变量有多种类型。其实在计算机中，为了便于管理和有效利用内存，把变量分为了多种类型，如整数型、浮点数类型、字符类型等。在C#中，所有数据类型都是从System.Object继承而来的，也即是任何数据类型的值都可以赋值给Object类型变量。在C#中可以将数据类型分为值类型和引用类型。其中值类型又可以分为简单类型和struct类型。前面介绍的数据类型如int、double等数据类型就叫简单数据类型。本节只介绍简单类型，表2-1列出了C#中的简单数据类型。
表2-1 C#中的简单数据类型
从表2-1中可以看出，简单数据类型又可以分为整数类型、布尔类型、浮点类型、字符类型、字符串类型和decimal类型。
表2-1中前8种数据类型就是就是整数类型，即byte、sbyte、ushort、short、uint、int、ulong、long。
表2-1中的bool类型用来表示逻辑“真”和“假”，这在程序的逻辑判断中经常使用。在程序中用“true”和“false”表示逻辑“真”和“假”。
2.2.4 使用简单数据类型
程序BoolTest演示了布尔类型的用法，代码如下所示（鉴于篇幅原因，只给出了部分代码）。
static void Main(string[] args)
{
bool flagT, flagF;
flagT = true; //初始化变量为true
flagF = false; //初始化变量为false
Console.WriteLine("The value of flagT is {0}", flagT); //输出变量值
Console.WriteLine("The value of flagF is {0}", flagF); //输出变量值
Console.ReadKey();
}
运行程序，效果如图2-3所示。
图2-3 程序运行结果
代码第一行是变量声明，声明了两个bool型变量。第二行、第三行分别对其赋值。随后的代码输出两个变量的值，bool型变量只能取“true”或“false”，若将整型数据或字符串等数据赋给它则会出错。
说明：定义了一种数据类型变量后，该变量的表示范围就已经确定了。如果出现表示范围以外的数据则会产生所谓的“溢出”，这样会导致程序发生错误。实际编程中应该谨慎选取数据类型。
表2-1中的double和float称为浮点类型。浮点类型和整数类型不同，它可以表示小数位。其中double型数据可以有15到16位小数，而float类型数据有7位小数。它们都有一个缺点，就是无法精确表示很多数（一般情况的精度要求足够了）。decimal可以弥补这个缺点，它可以表示到小数点后28位以后。decimal（十进制）类型数据常用于对数据精度要求很高的场合，如银行、复杂的科学计算等。
程序DecimalTest对比了decimal和double类型的精度，代码如下所示。
static void Main(string[] args)
{
//定义变量
decimal x;
double y;
x = 3.14159265358979323m;
x = x / 3;
y = (double)x;
//输出变量
Console.WriteLine("x={0}", x);
Console.WriteLine("y={0}", y);
Console.ReadKey();
}
运行程序，输出结果如图2-4所示。
图2-4 程序运行结果
程序第一、二行分别定义了decimal型变量x和double型变量y。第三行给x赋值圆周率小数点后18位的数值。x对自身除以3之后，第5行代码将decimal强制转换后赋值给double型变量y，最后输出两变量的值。输出结果中，decimal类型变量x的精度达到27位。而double类型变量y的精度只达到了12位，便将后面的数据舍弃了。
表2-1中的char表示字符类型，用于存储字符，长度为一个字节；string是字符串类型，用于存储字符串。字符串的长度可以为0，也可以无限长。
下面程序代码演示了它们的部分属性，程序名为StrChTest。
static void Main(string[] args)
{
char c;
string str, s;
c=' I' ;
str="you and ";
s = " are friends";
str = str + c; //字符串相加
Console.WriteLine("str={0}", str); //输出字符串
str = str + s; //字符串相加
Console.WriteLine("str={0}", str); //输出字符串
str = Convert.ToString(c); //将字符转换为字符串
Console.WriteLine("str={0}", str); //输出字符串
Console.ReadKey();
}
运行程序，结果如图2-5所示。
图2-5 程序运行结果
第一、二行分别定义了一个字符变量c和两个字符串变量str和s。字符需用单引号括起来，而字符串用双引号括起来。对它们赋值完毕后是如下语句。
str = str + c;
该语句将字符和字符串相加后的结果赋值给原来字符串。这在C#这是允许的。从图2-5中可以看出输出第一行str的值为“you and I”。接下来是将两字符串相加，代码如下所示。
str = str + s;
从输出结果知道，后一字符串“are friends”接到了前一个字符串的末尾。如图2-5中第二行输出。
最后是类型转换，代码如下所示。
str = Convert.ToString(c);
字符不可以隐式转换为字符串，所以有必要使用类型转换语句。如图2-5中第三行输出。变量str只有一个字符，但是它仍然被当做字符串。最后，字符和字符串类型还支持包括汉字在内的所有Unicode编码字符。
2.2.5 使用struct创建结构类型
前面讲到，struct（结构）类型是一种复杂数据类型，是因为它可以包含简单数据类型。不但如此，它还可以包含包括自身在内的其他结构类型，以及方法、属性、索引器等。struct类型也是一种值类型，它通过值而不是通过引用方式传递参数。这是因为struct是值类型，而类是引用类型。这也是它与类最重要的区别。struct类型常用来封装小型变量组。如矩形的坐标、大地方位信息等。
2.2.6 结构类型例程
下面的代码显示了一个结构类型的一般定义方法。
<保护级别> struct <结构名>
{
<保护级别> <类型> <结构成员名称>
}
此处<保护级别>有private和public。结构可以实现接口，却无法继承另外一个结构。正因为如此，结构成员不能被声明为protected。
下面是一段声明结构类型的示例代码。
public struct point
{
public int x;
public int y;
}
上面代码定义了一个点的坐标，其中结构名为point。成员变量是两个整形变量x和y。其<保护级别>设置为public，读者只需知道这是为了让其他代码可以访问。
定义了结构类型就可以在程序中使用该类型了，这些类型就像简单数据类型如int、double等，可以用来声明具体的变量。可以用如下方法声明。
<结构名> <结构变量名>；
如“point P; ”，声明了一个point类型的结构变量P。该结构变量即包含了一个整型变量x和一个整型变量y。可以通过P.x和P.y访问。在C#中用“.”表示对象的层次关系。
同样结构类型还可以包含结构类型，代码如下所示。
public struct Rectangle
{
//包含point结构
public point topleft;
public point topright;
public point buttomleft;
public point buttomright;
//包含变量
public bool used;
}
该结构定义包含了4个point结构类型，和一个bool类型。其结构变量的声明和上述声明方法一致。如“Rectangle rec; ”，同样可以使用如rec.tpoleft.x、rec.tpoleft.y访问所包含结构中的对象。
需要说明的是，在结构类型中不能包含其自身。下面的代码将会导致循环，从而产生错误。
public struct Rectangle
{
public Rectangle rec;
public bool used;
}
下面的代码演示了使用struct定义结构类型的具体方法。
//程序StructTest
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace StructTest
{
//定义point结构
public struct point
{
public int x;
public int y;
}
//定义Rectangle结构
public struct Rectangle
{
//包含point结构
public point topleft;
public point topright;
public point buttomleft;
public point buttomright;
public bool used;
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//初始化Rectangle结构变量
Rectangle rec, rc;
rec.topleft.x= 200;
rec.topleft.y = 200;
rec.topright.x = 300;
rec.topright.y = 200;
rec.buttomleft.x = 200;
rec.buttomleft.y = 300;
rec.buttomright.x = 300;
rec.buttomright.y = 300;
rec.used = true;
rc = rec;
//输出结构实例中的变量值
Console.WriteLine("rc.topleft.x={0}", rc.topleft.x);
Console.WriteLine("rc.topleft.y={0}", rc.topleft.y);
Console.WriteLine("rc.topright.x={0}", rc.topright.x);
Console.WriteLine("rc.topright.y={0}", rc.topright.y);
Console.WriteLine("rc.topright.x={0}", rc.buttomleft.x);
Console.WriteLine("rc.topright.y={0}", rc.buttomleft.y);
Console.WriteLine("rc.buttomright.x={0}", rc.buttomright.x);
Console.WriteLine("rc.buttomright.y={0}", rc.buttomright.y);
Console.WriteLine("rc.used={0}", rc.used);
Console.ReadKey();
}
}
}
程序首先定义了两个struct结构类型，其中一个是point类型，另一个是Rectangle类型。Point中定义了两个整型成员变量x和y。Rectangle中定义了矩形的4个point结构类型的顶点，以及一个bool类型。完成类型定义之后就可以在程序中使用所定义的类型了。代码首先定义两个Rectangle结构类型rec和rc，接下来对其中的rec中的结构成员进行初始化，代码如下。
rc = rec;
表示将结构变量rec的值赋给rc。因为它们具有相同的类型结构，在内存中相当于将rec的成员值复制给rc的对应成员。从图2-6的显示结构也可以看出，它们的成员值完全相同。
图2-6 程序运行结果
复杂变量的类型中，还有数组类型，详细介绍请参考第5章的数组处理。接下来将介绍有关类型转换问题。
2.2.7 定义结构的构造函数
构造函数是一种特殊的成员函数，主要用来初始化对象，在对象生成时该函数就自动执行。构造函数要求与类型名称相同且没有返回值。
下面定义了一个结构的构造函数实例，程序名为ConstructTest。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace ConstructTest
{
class Program
{
public struct point
{
public int x;
public int y;
public point(int x, int y) //定义构造函数
{
this.x = x; //对成员赋值
this.y = y;
}
}
static void Main(string[] args)
{
point P1 = new point(); //使用默认值初始化
point P2 = new point(32, 45); //使用自定义构造函数初始化
Console.WriteLine("P1.x={0}", P1.x);
Console.WriteLine("P1.y={0}", P1.y);
Console.WriteLine("P2.x={0}", P2.x);
Console.WriteLine("P2.y={0}", P2.y);
Console.ReadKey();
}
}
}
程序中的如下代码行是用来定义结构point，包含两个整型成员变量和一个构造函数，该函数带有两个参数，用来初始化前面定义的两个成员变量。
public struct point
{
public int x;
public int y;
public point(int x, int y) //定义构造函数
{
this.x = x; //对成员赋值
this.y = y;
}
}
其中如下的代码，
this.x = x;
this.y = y;
使用了this指针，此处读者只需知道它表示当前类。上述两行语句中的this.x和this.y表示了获取当前结构中的成员变量x和y。并将参数列表中的x和y值分别赋给它们。
接下来在Main函数中的开始两行语句，代码如下。
point P1 = new point(); //使用默认值初始化
point P2 = new point(32, 45); //使用自定义构造函数初始化
用来实例化类，得到两个相应对象P1和P2。此处的“new”就是用来进行类的实例化。其中第一个对象采用了默认值初始化，第二个对象采用了自定义的构造函数初始化。运行程序，得到如图2-7所示运行结果。
图2-7 程序运行结果
从结果可以看出，第一个对象P1的成员全部为0。第二给对象P2的成员变量值正是所预设的值，分别是32和45。
2.2.8 类型转换
程序中经常会遇到需要将某个类变量的值转换为另外一个类型。如需要显示某个整型变量，则需要将其转换为字符串。类型转换分为以下几种情况。
● 根据转换方式的不同，可以分为隐式（Implicit）转换和显式（Explicit）转换。
● 根据源类型和目标类型之间的关系进行划分，又可分为变换（Conversion）、投射（Cast）和装箱/拆箱（Boxing/Unboxing）。
2.2.9 隐式转换
隐式转换，通常将低类型向高类型转换。如将int型变量转换为float型变量。这类转换可以保证转换前后的值不发生变化。一般情况下，系统可以自动实现隐式转换。如下面的程序IntToDoubleTest所示。
static void Main(string[] args)
{
double k;
int i = 5;
k = i;
Console.WriteLine("k={0}", k); //实现隐式转换，并输出转换结果
Console.ReadKey();
}
上述代码中定义了一个double类型（高类型）变量k和一个int类型（低类型）变量i。如下代码行将赋值给k，由于类型不同，系统自动实现了隐式转换。
k = i;
代码运行结果如图2-8所示。表2-2列出了可以实现隐式转换的类型。
图2-8 程序运行结果
表2-2 可以实现隐式转换的类型列表
从表2-2中可以看出，不存在向char类型的隐式转换。如整型不可以自动转换为char类型。但是在显示转换中是存在的，这将在后面章节中作介绍。另外，也不支持浮点类型向decimal类型转换。将上述程序改为如下形式。
static void Main(string[] args)
{
double k=5;
int i;
i = k;
Console.WriteLine("i={0}", i); //不能实现隐式转换
Console.ReadKey();
}
运行程序，错误提示如图2-9所示。
图2-9 类型转换错误提示
错误提示需要进行强制转换或显式转换。将上述代码修改如下。
static void Main(string[] args)
{
double k=5;
int i;
i =(int)k; //强制转换类型（可能丢失数据）
Console.WriteLine("i={0}", i);
Console.ReadKey();
}
则可编译通过，该方法强迫数据从一种类型转换到另一种类型，这即是显示转换。
2.2.10 显式转换
两种类型之间没有任何关系的数据类型，是不能相互转换的。表2-3列出了可以进行显式转换数值类型。
表2-3 可以实现显式转换的数值类型
上述转换也可使用System.Convert方法进行显式转换，方法如下。
static void Main(string[] args)
{
double k=5;
int i;
i =Convert. ToInt32(k); //使用函数进行类型转换
Console.WriteLine("i={0}", i);
Console.ReadKey();
}
Convert.ToInt32(k)的作用是将变量k的值转换为等效的32位有符号整数。System.Convert类为类型转换提供了一整套方法，前提是这些转换能够被编译器所支持。它提供一种与语言无关的方法进行类型转换，并且可用于公共语言运行库支持的所有语言。Convert用于执行收缩转换和不相关数据类型之间的转换。例如，支持从DateTime类型转换为string类型、从string类型转换为数字类型，以及从string类型转换为bool类型等。
显式转换需要明确制定需要转换的类型。转换前后可能有误差，所以有的地方又叫强制转换。表2-4列出了有关Convert的一些类型转换方法说明。
表2-4 Convert的一些转换方法
由于显式转换是从高类型向低类型转换，转换前后将不可避免存在误差，甚至出现不能成功转换（编译器会提示）。将上述代码修改如下。
static void Main(string[] args)
{
double k = -3.1415926535;
uint ui;
ui = Convert.ToUInt32(k); //转换为Uint32类型
Console.WriteLine("ui={0}", ui);
}
系统将出现如图2-10所示OverflowException异常。然而，将上述代码改为如下形式。
图2-10 类型转换异常
double k = 3.1415926535;
uint ui;
ui = Convert.ToUInt32(k);
Console.WriteLine("ui={0}", ui);
则系统的编译通过，同时得到如图2-11所示的运行结果。
图2.11 程序运行结果
转换的结果是double变量k的所有小数位被四舍五入掉了。上述两段代码说明，虽然有的类型之间可以实现转换，却是需要一定的条件的。如其中第一段发生异常的代码，就是因为Convert.ToUInt32(k)方法只能将变量k转换为无符号整型；而k是有符号的（负数），所以发生了异常。
2.2.11 根据参与类型转换的划分
根据参与类型转换的源类型和目标类型的关系不同进行划分，又可以将类型转换分为变换、投射和装箱/拆箱。
变换是最常见的一种类型转换，通常用于简单的值类型之间的转换。前面介绍的隐式转换和显式转换都是属于这种类型的转换。
当源类型和目标类型之间具有直接或间接的继承关系时，进行的类型转换属于投射。它分为两种情况。第一种是将子孙类型的对象转换为祖先类型，叫做向上投射（Upcast）；第二种是将祖先类型的对象转换为子孙类型，叫做向下投射（Downcast）。
其中，向上投射可以使用隐式转换，而向下投射须使用显式转换。因为具有继承关系的两个类中，子类将拥有父类中的所有成员。因此当子类对象向父类转换时，可以确保不会产生成员丢失的情况。而当父类对象向子类转换时，不一定能确保父类对象拥有子类中定义的成员。
进行类型转换时，在源类型和目标类型中，如果一个是值类型而另一个是引用类型时，则会发生装箱/拆箱转换。其中，从值类型到引用类型的转换称为装箱，而从引用类型到值类型转换则称为拆箱。执行装箱操作时，程序会在堆中新创建一个对象（视为“箱子”）。然后将值类型的值复制到这个新创建的对象中。拆箱时，则是将对象中的值复制到栈上。
2.3 常量
有时候需要在程序中将某个量固定下来，使之保持不变。程序中的圆周率π，它是不需要改变的，同时也不希望程序运行期间被误改。这是就用到了常量这个概念。常量在程序运行期间，其值是不能改变的。在C#语言中，常量可以分为两种类型。一种是静态常量（Compile-time constant），另一种是动态常量（Runtime constant）。其中，前者使用“const”关键字来定义，后者使用“readonly”关键字来定义。
2.3.1 静态常量
可以使用如下方式定义静态常量。
<访问权限 > const <变量类型>
其中“访问权限”有public、private、protected等（具体含有将在第3章有关章节介绍）。使用“const”修饰的“变量类型”通常是值类型。如果是引用类型，则只能在初始化时为其赋予null。下面是一个名为ConstTest的用于定义常量的示例。
public const double pi = 3.14159265;
上面代码定义了一个公有整型常量pi。应该注意的是，静态常量在定义时需要对其初始化。
public const double piL = 3.14; //定义静态常量
static void Main(string[] args)
{
const double piH = 3.14159265; //定义静态常量
piH = 3.15;
Console.WriteLine("piL={0}", piL); //输出静态常量
Console.WriteLine("piH={0}", piH); //输出静态常量
Console.ReadKey();
}
程序中定义了一个const成员变量piL和一个const变量piH。运行结果如图2-12所示。
图2-12 程序运行结果
将上述代码改为如下所示的代码。
const double piH = 3.14159265;
piH = 3.15;
Console.WriteLine("piL={0}", piL);
Console.WriteLine("piH={0}", piH);
Console.ReadKey();
则系统出现错误提示：“赋值号左边必须是变量、属性或索引器。”
这说明const常量在程序运行过程中，其值是不允许改变的。其次，const常量还有一个优点，就是在定义const常量时是不占用内存的。因为在编译程序时产生的中间预言代码中，将所有用到这种常量的地方，都会使用其实际值给予替换。
2.3.2 动态常量
动态常量（也叫只读常量）使用“readonly”关键字来定义。相对于静态常量，动态常量要灵活得多，它的定义方式如下。
<访问权限 > readonly <变量类型>
“访问权限”同样有public、private、和protected。只读常量的“变量类型”可以是值类型，也可以是引用类型。
下面是两个只读常量的声明示例。
public readonly System.Text.StringBuilder Sb = new StringBuilder();
private readonly double pi = 3.14159265;
之所以称为动态变量，是因为系统要为“readonly”所定义的动态常量分配内存空间。它和类中其他成员一样拥有独立的内存空间，这和静态常量是不同的。此外，动态常量除了可以在定义的时候设定常量值外，也可以在类的构造函数中设定。由于动态常量相当于类中的成员，因此使用静态常量所受到的类型限制，在动态常量的情况下就不存在了。也可以使用“readonly”去定义任何类型的常量。
2.3.3 使用动态常量
下面代码程序名为ReadOnlyTest，演示动态常量的一些设置。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace ReadOnlyTest
{
//定义结构point
public struct point
{
public int x;
public int y;
//定义结构point的构造函数
public point(int x, int y)
{
this.x = x;
this.y = y;
}
}
class Program
{
//定义动态常量
private static readonly double pi = 3.14159265;
//使用构造函数定义动态常量
public static readonly point P=new point (12,26);
static void Main(string[] args)
{
//输出对比结果
Console.WriteLine("pi={0}", pi);
Console.WriteLine("P.x={0}", P.x);
Console.WriteLine("P.y={0}", P.y);
Console.ReadKey();
}
}
}
程序中首先定义了带有自定义构造函数的结构point（结构的构造函数的定义方法，请参考前面的章节）。
public struct point
{
public int x;
public int y;
public point(int x, int y)
{
this.x = x;
this.y = y;
}
}
该构造函数带有两个整型变量x和y。用于将参数列表中传下来的参数，分别赋值给结构的成员变量x和y。后面实例化该对象时便是调用了该函数。代码如下所示。
private static readonly double pi = 3.14159265;
public static readonly point P=new point (12,26);
这两行中用到了“static”关键字，此关键字是一个静态方法，用来定义的对象可以直接调用。需要注意的是，动态常量不能也没有必要使用“static”关键字修饰。
其中，第一行代码定义了一个静态双精度浮点型常量pi。第二行使用自定义的构造函数，实例化一个point类型的结构。整个程序的最后几行是常量值的输出。运行程序，结果如图2-13所示。
图2-13 程序运行结果
上述程序实现了在结构的构造函数种进行初始化，达到了代码重用的效果。
表2-5总结了静态常量和动态常量的异同点。
表2-5 静态常量和动态常量对比
2.4 表达式
C#语言中的表达式与数学中的表达式基本类似，都有严格的格式。在C#中表达式用于帮助数据处理，如加、减、取反和逻辑判断等。任何程序中基本都离不开表达式的使用。通常给一个变量赋值用的符号“=”是一个赋值运算符，它与变量和值构成一个表达式。表达式描述了对数据进行处理的顺序和操作。由运算符和运算量组成，其中运算量（又叫操作数）通常指的是变量。下面内容主要介绍运算符。
2.4.1 数学运算符
和数学中的运算符对应，在C#中有加、减、乘、除和求余5种基本的数学运算符。除此之外还有两个符号运算符，它们是正号“+”和负号“-”。表2-6列出了它们的基本用法和意义。
表2-6 数学运算符
2.4.2 普通数学运算符
下面程序MathOperatorTest演示了上述运算符的使用和意义。
static void Main(string[] args)
{
double a;
int b, c;
a = 0;
b = 25;
c = 2;
a = b + c;
Console.WriteLine("a={0}", a);
a = b - c;
Console.WriteLine("a={0}", a);
a = b * c;
Console.WriteLine("a={0}", a);
a =(double)b / (double)c;
Console.WriteLine("a={0}", a);
a = b % c; //求余
Console.WriteLine("a={0}", a);
a = +a; //取符号为“+”
Console.WriteLine("a={0}", a);
a = -a; //取符号为“-”
Console.WriteLine("a={0}", a);
Console.ReadKey();
}
上面代码运用了所有的数学运算符，需要说明的是下面的代码。
a =(double)b / (double)c;
这里用到了类型转换，是由于C#中的整数相除，仍然是整数。也就是说，如果将上述代码修改如下。
a =b / c;
则a的值为12，而不是12.5，所以在进行相除时一定要注意变量类型。运行程序，得到如图2-14所示的结果。
图2-14 程序运行结果
可以看出，一元运算符“-”实现了变量的符号取反运算；而运算符“+”对变量的数值并没有影响。但是，这并不表示“+”运算符没有用处，示例代码如下所示。
string str1 , str2 , str3;
str1=”abcdefg”;
str2=”higklmn”;
str1=str2 + str3; //字符串相加
Console.WriteLine("str1={0}”, str1);
上面代码运行后将会输出“abcdefghigklmn”。
也就是“+”运算符实现了两个字符串的连接，而其他数学运算符则不能实现对字符串的操作。后面的章节还会介绍“+”运算符的其他应用，如运算符重载等。
2.4.3 自加和自减运算符
自加运算符用“++”表示，自减运算符用“--”表示。它们在C#中分别都有两种使用方式，同时这两种方式的意义也是不一样的。表2-7列出了它们的用法和意义。
表2-7 自加和自减运算符
自加和自减运算符采用“自右至左”的结合方向，它们只能对整型变量进行运算，而不能是表达式或常数，如下面语句是错误的。
6++；
（a+b）--;
程序AutoTest演示了自加和自减运算符的使用和意义，代码如下。
static void Main(string[] args)
{
int a, b;
a = 0;
b = 5;
a = b++; //自加运算，先赋值加后
Console.WriteLine("a={0}", a);
Console.WriteLine("b={0}", b);
a = b--; //自减运算，先赋值加减
Console.WriteLine("a={0}", a);
Console.WriteLine("b={0}", b);
a = ++b; //自加运算，先加后赋值
Console.WriteLine("a={0}", a);
Console.WriteLine("b={0}", b);
a = --b; //自减运算，先减后赋值
Console.WriteLine("a={0}", a);
Console.WriteLine("b={0}", b);
Console.ReadKey();
}
程序运行结果如图2-15所示。
图2-15 程序运行结果
2.4.4 赋值运算符
前面已经多次使用到了“=”赋值运算符。其实，在C#中还有很多类似的运算符，正确地使用它们可以提高程序开发效率。表2-8列出了C#中的赋值运算符及其解释。
表2-8 C#中的赋值运算符
下面程序AssignmentTest演示了上述赋值运算符的使用。
static void Main(string[] args)
{
byte a , b;
a = 9;
b = 3;
a += b; //相加
Console.WriteLine("a={0}", a);
a -= b; //相减
Console.WriteLine("a={0}", a);
a *= b; //相乘
Console.WriteLine("a={0}", a);
a /= b; //相除
Console.WriteLine("a={0}", a);
a <<= b; //左移
Console.WriteLine("a={0}", a);
a >>= b; //右移
Console.WriteLine("a={0}", a);
a &= b; //求位与运算
Console.WriteLine("a={0}", a);
a ^= b; //求位异或运算
Console.WriteLine("a={0}", a);
a —= b; //求位或运算
Console.WriteLine("a={0}", a);
Console.ReadKey();
}
代码首先定义了两个字节型（无符号8位整数）变量数a和b，其中a=9，二进制表示为a=00001001。b=3，其二进制表示为b=00000011。运行程序，结果如图2-16所示。
图2-16 程序运行结果
前4行分别是加、减、乘、除的结果，第5行中a=72。语法如下所示。
a <<= b;
将a左移了3位（b=3），此时的a=9，即a=00001001。将其向左移后变成a=01001000也即a=72。在移动时将右边空出的位填0。
同理，下面的代码。
a >>= b;
将a的值右移3位，等于将a的值还原。
接下来的代码。
a &= b;
用于将a和b按位求与运算。此时a=00001001, b=00000011。所以得到最后的a=00000001即a=1。其余两个运算符道理相同，在此不再赘述。
2.4.5 比较运算符
比较运算符通常用于确定变量之间的关系，如大于、小于等。它是程序作出逻辑判断的基础。表2-9列出了C#中的一些常用的比较运算符及其解释。
表2-9 C#中的比较运算符
static void Main(string[] args)
{
int a, b;
bool bt, bf;
bt = true;
bf = false;
a = 5;
b = 8;
if (a == b) //判断是否相等
{
Console.WriteLine("a等于b");
下面的程序CompareTest说明了上述比较运算符的使用和意义。
}
else
{
Console.WriteLine("a不等于b");
}
//输出类型判断结果
Console.WriteLine(a is int);
//输出逻辑与运算结果
Console.WriteLine(bt && bf);
Console.ReadKey();
}
程序中用到了“if else”分支语句，该语句的意义正如其英文意义。当“if”的括号中的表达式值为“true”时，程序进入该代码块，否则进入“else”代码块运行。程序运行结果如图2-17所示。
图2-17 程序运行结果
2.4.6 运算符的优先级
上面介绍的很多运算符都可以相互组合为表达式，如(a=b)+c*d、x%y+z等。这为复杂问题的解决提供了方便，但同时带来了需要考虑的运算符的优先级问题。表2-10列出了C#中各种运算符的优先级顺序。
表2-10 C#中的比较运算符
其中的“? :”为条件运算符，该运算符使用形式如下。
c? e1:e2
当“c”为真时程序执行e1语句，反之则执行e2语句。该语句也是C#中唯一的三元运算符。
注意：编程应该以“可靠性高于效率”的原则进行。如将费解的地方分解处理，或者使用“（）”将没有把握的地方括起来，或者对代码加注释等。这样使程序容易让人读懂，便于后期的检查和维护。
2.4.7 命名空间
在.NET Framework中包含了一个由4000多个类组成的基础类库，这就是.NET Framewok基础类库。基础类库中的这些类被组织成为命名空间。为从字节流的输入和输出到数据库操作、到文件操作、到Windows窗体控件和ASP.NET控件，所涉及的所有内容提供多种有用的功能。通常的C#应用程序都离不开.NET Framework类库支持。
其实，在前面的每个程序中都用到了命名空间。有System.、System.IO、System.Text等。以第2.3.2节的程序为例，它们的使用方式如下。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
包含命名空间用到了“using”关键字，告知系统“本程序需要用到这个命名空间，请提供该命名空间中的所有需要的服务”。这样便可以在自己的程序（命名空间）中使用上述命名空间中的类。
当然，也可以自定义命名空间。实际上C#中的几乎所有类都放在特定的命名空间中，包括用户自己编写的程序。
下面的示例程序，整个命名空间以“namespace ReadOnlyTest”开始。“ReadOnlyTest”便是自定义的程序名，也是自定义的命名空间名。整个代码块包含在“namespace ReadOnlyTest”所在的大括号内，其中是系统和用户定义的类、结构及其成员，包括point结构和program类。
namespace ReadOnlyTest
{
//定义结构
public struct point
{
public int x;
public int y;
//定义结构的构造函数
public point(int x, int y)
{
this.x = x;
this.y = y;
}
}
class Program
{
//定义动态常量
private static readonly double pi = 3.14159265;
//使用构造函数定义动态常量
public static readonly point P=new point (12,26);
static void Main(string[] args)
{
//输出结果
Console.WriteLine("pi={0}", pi);
Console.WriteLine("P.x={0}", P.x);
Console.WriteLine("P.y={0}", P.y);
Console.ReadKey();
}
}
}
之所以在程序中引入命名空间，是由于该方式可以有效解决类的重名问题。比如在开发大型软件时A开发组定义了classA类，然而B开发小组也定义了一个classA类。这样在最后组织到一起进行编译时编译器便会提示两个类重名。而引入命名空间之后，可以将A开发组的命名空间命名为namespaceA，将B开发组的命名空间命名为namespaceB。这样由于命名空间的不同便可以使用相同的类名了，这在C#中是完全可行的。只是如果需要访问classA，需要使用完全的路径名，如namespaceA.classA、namespaceB.classA，这样编译器才知道到底访问哪个空间中的类。当然也可以使用“using”关键字将它们包含进程序，但是仍然需要限定命名空间。
细心的读者可能会发现有的命名空间会非常长，如System.Security.Cryptography.X509 Certificates。如果每次都要限定命名空间，将会是一件非常烦琐的事情。让人欣慰的是，C#提供了一种“别名”机制，可以使用该机制定义一个需要引用的命名空间别名，定义方法如下。
using <别名> =<命名空间>
定义了别名之后就可以利用该别名访问对于命名空间中的类了。这与访问实际的命名空间是一样的，代码如下。
using SSCX= System.Security.Cryptography.X509Certificates;
......
SSCX.X509Store.Equals=true;
......
2.4.8 嵌套命名空间
从命名空间的引用可以看出，命名空间中可以继续定义命名空间。这就是命名空间的嵌套，定义方式如下。
namespace NameA
{
public class classA
{
......
funA()
{
......
}
......
}
namespace NameB
{
public class classB
{
......
funB()
{
......
}
......
}
}
......
}
上面代码定义了一个命名空间NameA，其中又定义了一个类classA和一个命名空间NameB。其中类classA中又定义了一个方法funA()。命名空间NameB中又定义了一个方法funB()。如果该名称空间的外部空间程序要访问funA()，则可以通过全名NameA.classA.funA()访问；相应的访问funB()可以通过全名NameA.NameB.classB.funB()访问。
上面介绍的是在一个文件中定义命名空间，C#中还有可以分开定义同一个命名空间，并不要求一定在同一个文件中。
2.5 流程控制
从功能上划分，语句可以分为两类。一类是用于描述计算的操作运算语句，如数学运算、赋值运算、方法调用语句等；另一类是用于控制这些语句执行顺序的语句，如选择语句、循环控制语句等。这类语句叫做流程控制语句。
可以将流程控制语句分为分支语句、循环语句和跳转语句等几个大类。本节主要介绍这几类语句。
2.5.1 分支语句
程序中经常会出现很多的运算结果，这些结果又对应着多种可能的执行分支语句。分支语句便是用于选择和执行程序中的这些分支语句。C#分支语句主要包括三元运算符、if语句和switch语句。
2.5.2 三元运算符
三元运算符在前面已经有所介绍，其格式如下。
c? e1:e2
其分支方法是，当“c”为真时程序执行e1语句，反之则执行e2语句。下面的程序TriTest演示了三元运算符的具体应用。
static void Main(string[] args)
{
const double noon=12;
string resultStr;
//获取系统当前时间的小时部分
double now = System.DateTime.Now.Hour;
Console.WriteLine("time={0}", now);
//判断变量大小，用以确定是上午或下午
resultStr=(now< noon)? "现在是上午":"现在是下午";
Console.WriteLine("{0}", resultStr);
Console.ReadKey();
}
程序首先定义了三个变量，其中两个double型变量用于存储时间，另一个string型变量用于显示结果。
double now = System.DateTime.Now.Hour;
用来获取系统当前时间的小时部分，并把结果赋值给变量now。
resultStr=(now<time)? "现在是上午":"现在是下午";
该语句是关键，判断现在时间和设定的时间的大小，用以确定是上午还是下午。结果返回给变量resultStr，最后是显示结果。运行程序得到如图2-18所示结果。
图2-18 程序运行结果
三元运算符，也可以实现嵌套使用。嵌套格式如下所示。
expr0? expr1:expr2;
其中表达式expr1和expr2都可以嵌套。如下面的代码。
expr0? (expr00? expr11: expr22):expr2;
为了便于区分使用了括号，但实际中可以不使用。
上面程序中只能判断是上午还是下午，如果还需要判断是下午还是晚上，则可以将上述代码改为如下形式。
static void Main(string[] args)
{
const double noon=12;
const double eveningTime = 19;
string resultStr;
//获取系统当前时间的小时部分
double now = System.DateTime.Now.Hour;
Console.WriteLine("time={0}", now);
//判断变量大小，用以确定是上午或下午或晚上
resultStr=(now<noon)? "现在是上午":(now<eveningTime)? "现在是下午":"现在是晚上";
Console.WriteLine("{0}", resultStr);
Console.ReadKey();
}
将系统设置为12点以后，19点以前的时间。然后运行程序，结果如图2-19所示。
图2-19 程序运行结果
2.5.3 if语句
与三元运算符具有同样功能的还有if语句。所不同的是if语句没有返回值。if语句有多种形式，前面用到的有if…else是其中比较简单的一种。除此之外还有if…else if…else，或者仅仅一个单独的if语句，但是没有单独的else语句。
对if…else语句，其表达形式如下。
if(expr)
{
......
}
else
{
......
}
expr可以是任何表达式或方法的返回结果，结果的类型必须是bool型。这和三元运算符是一致的。当返回为“true”时，执行if代码块中的语句。否则，执行else代码块中的语句。
if…else属于二选一执行。也有多选一执行的用法，这就是if…else if…else。其表达的形式如下。
if(expr1)
{
......
}
else if(expr2)
{
......
}
else
{
}
expr1和expr2的意义和上面是一样的。当expr1返回“true”时，执行if代码块；否则判断expr2的返回，如果是“true”则执行expr2代码块中语句；否则执行else代码块中的语句。当然这种格式并不限于三选一，还可以有更多的选择分支。只需要多加“else if”语句便可。
2.5.4 使用if语句
下面的程序IfElseTest演示了如何使用if语句。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace IfElseTest
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("请选择你目前的开发工作：");
Console.WriteLine("1.Windows桌面应用程序");
Console.WriteLine("2.Web应用程序");
Console.WriteLine("3.Web服务");
Console.Write("请输入你的选择：");
//读取用户的输入字符
string choice=Console.ReadLine();
//判断用户的输入
if (choice=="1")
{
Console.WriteLine("你目前的开发工作是：1.Windows桌面应用程序");
}
else if (choice == "2")
{
Console.WriteLine("你目前的开发工作是：2.Web应用程序");
}
else if (choice == "3")
{
Console.WriteLine("你目前的开发工作是：3.Web服务");
}
else
{
Console.WriteLine("对不起你选择错误，下次请输入1-3之间的整数");
}
Console.ReadKey();
}
}
}
整个程序主要是完成对用户输入的判断。其中下面的代码在控制台上列出用户选项，并提示用户输入。
Console.WriteLine("请选择你目前的开发工作：");
Console.WriteLine("1.Windows桌面应用程序");
Console.WriteLine("2.Web应用程序");
Console.WriteLine("3.Web服务");
Console.Write("请输入你的选择：");
下面定义了一个字符串变量，用于接收用户输入的字符。
string choice=Console.ReadLine();
接下来判断用户的输入是1～3中的哪一个数字字符，并输出对应项。如果输入不在1～3之间，则输出错误提示。运行代码，输入一个数字，如“1”，运行结果如图2-20所示。
图2-20 程序运行结果
2.5.5 程序流程
如图2-21所示为上节示例整个程序的流程图。
图2-21 程序流程图
相比而言，三元运算符的开发效率更高，if语句更为直观，其代码易于理解和维护。但是从开发效率的角度来看，if语句稍逊一筹。
2.5.6 switch语句
if语句在解决程序分支问题上提供了一个很好的解决方案。但是，如果选项很多，则需要很多的else if语句，这样会造成代码的不易理解和维护。在C#中还提供了一种专门解决多分支问题的语句，这就是switch语句。
“switch”在英语中的意思是“开关”，所以又叫开关语句。该语句可以一次将测试变量与多个可能值进行比较，而不是一次只能测试一个可能值。该语句的基本结构如下所示。
switch(expr)
{
case value1:
statement1;
break;
case value2:
statement2;
break;
......
case valueN:
statementN;
break;
default:
defaultStatement;
break;
}
expr可以是任何整数类型或字符串，或者返回整数类型、字符串类型的表达式、方法等。value1～valueN是expr的可能取值。如果expr的值为其中之一则执行其对应的statement。如果所有value都不满足，则执行default语句对应的defaultStatement语句。break语句表示跳出整个switch语句。
2.5.7 使用switch语句
将第2.5.4节中的例子改为使用switch语句控制分支，程序名为SwitchTest，代码如下所示。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace SwitchTest
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("请选择你目前的开发工作：");
Console.WriteLine("1.Windows桌面应用程序");
Console.WriteLine("2.Web应用程序");
Console.WriteLine("3.Web服务");
Console.Write("请输入你的选择：");
//读取用户的输入字符
string choice=Console.ReadLine();
//判断用户的输入
switch(choice)
{
case "1":
Console.WriteLine("你目前的开发工作是：1.Windows桌面应用程序");
break; //跳出循环
case "2":
Console.WriteLine("你目前的开发工作是：2.Web应用程序");
break; //跳出循环
case "3":
Console.WriteLine("你目前的开发工作是：3.Web服务");
break; //跳出循环
default:
Console.WriteLine("对不起你选择错误，下次请输入1-3之间的整数");
break; //跳出循环
}
Console.ReadKey();
}
}
}
程序使用switch语句将if语句部分替换了。需要注意的是每个case部分的可能变量值类型应使用双引号括起来。因为choice是一个字符串变量。运行程序并输入一个数字，如“2”，运行结果如图2-22所示。
图2-22 程序运行结果
2.5.8 goto语句
和C、C++一样，C#也支持goto语句。该语句是一种用于流程无条件转移的语句。使用该语句的前提是需要在程序中加入标签。下面是goto语句的使用格式。
......
goto <LabelName>;
......
<LabelName>:
......
其中<LabelName>是标签名。程序执行到goto语句处便会忽略goto和<LabelName>之间的语句，而转向<LabelName>后面执行。
前面的程序SwitchTest中有一个需要改进的地方，就是当用户输入的不是1～3之间的数字时，程序便自动退出了。使用goto语句可以做以下改进，改进后的程序名为GotoTest，代码如下所示。
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("请选择你目前的开发工作：");
Console.WriteLine("1.Windows桌面应用程序");
Console.WriteLine("2.Web应用程序");
Console.WriteLine("3.Web服务");
//设置标签
Label:
Console.Write("请输入你的选择：");
//读取用户的输入字符
string choice=Console.ReadLine();
//判断用户的输入
switch(choice)
{
case "1":
Console.WriteLine("你目前的开发工作是：1.Windows桌面应用程序");
break; //跳出循环
case "2":
Console.WriteLine("你目前的开发工作是：2.Web应用程序");
break; //跳出循环
case "3":
Console.WriteLine("你目前的开发工作是：3.Web服务");
break; //跳出循环
default:
Console.WriteLine("对不起，你选择错误，下次请输入1-3之间的整数");
goto Label; //转向Label处执行
break; //跳出循环
}
Console.ReadKey();
}
在程序中设置了标签和goto语句，当用户输入非法字符时，程序将执行default语句。输出错误信息提示后，便遇到goto语句转向Label后边的语句，提示用户重新输入。
运行程序，先输入一个字符，如“y”，程序提示错误信息；再输入一个数字，如“3”，运行结果如图2-23所示。
图2-23 程序运行结果
说明：虽然goto语句能够使程序员很方便地控制程序的转向，但是过多地使用goto语句会造成程序结构的混乱。这会让人难以读懂代码，容易导致后期的软件维护相当困难，所以建议C#语言的初学者不使用goto语句。
2.5.9 循环语句
循环语句用于解决多次重复性的计算问题，如穷举问题和迭代问题。该语句充分发挥了计算机的快速计算能力。
在C#中循环语句有do-while循环、while循环、for循环和foreach循环。下面将分别作详细介绍。
2.5.10 do-while语句
do-while是两个关键字的组合循环，其结构如下。
do
{
statement;
}while(expr);
其中do代码块中的statement是要循环处理的语句。这些语句按照顺序执行。当执行完毕程序跳出代码块执行while语句。该语句首先判断expr返回值是true还是false，如果是true，则继续执行do代码块中的代码。一般情况下statement都和expr有一定的关联。如图2-24所示为do-while语句执行的流程图。
图2-24 do-while语句执行流程
2.5.11 使用do-while语句
下面的程序DoWhileTest中用到了do-while语句，该代码是对前面例程的改进。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace DoWhileTest
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
bool flag;
Console.WriteLine("请选择你目前的开发工作：");
Console.WriteLine("1.Windows桌面应用程序");
Console.WriteLine("2.Web应用程序");
Console.WriteLine("3.Web服务");
do
{
flag = false;
Console.Write("请输入你的选择：");
//读取用户的输入字符
string choice = Console.ReadLine();
//判断用户的输入
switch (choice)
{
case "1":
Console.WriteLine("你目前的开发工作是：1.Windows桌面应用程序");
break;
case "2":
Console.WriteLine("你目前的开发工作是：2.Web应用程序");
break;
case "3":
Console.WriteLine("你目前的开发工作是：3.Web服务");
break;
default:
Console.WriteLine("对不起，你选择错误，下次请输入1-3之间的整数");
flag = true;
break;
}
}while (flag);
Console.ReadKey();
}
}
}
上面的程序使用do-while语句替换了goto语句。实现了使用goto语句同样的功能。其中，
bool flag;
定义了一个布尔变量，用于测试循环是否结束。do代码块中的如下语句，
flag = false;
将flag设置为“false”。这样当代码没有执行到default代码块时，程序跳出switch语句便执行while判断，此时flag为“false”则跳出do-while循环。如果程序执行到default代码块，程序将会执行到下面的语句。
flag = true;
该语句将flag的值改变为“true”。这样在做while判断时就会继续返回do代码块继续执行下一轮循环。
运行程序并向控制台输入一个字符，如“a”，程序便会提示错误信息；再输入一个数字字符，如“1”，运行结果如图2-25所示。
图2-25 程序运行结果
2.5.12 while语句
while循环语句的结构如下。
while(expr)
{
statement;
}
无论从关键字看，还是从功能上看，它和do-while语句都非常相似。唯一和do-while语句不同的是do-while语句先执行“statement”语句，然后判断是否继续循环；而while循环语句首先对expr的返回值进行判断，如果为“true”才执行代码块中的语句statement。反之，则一次也不执行。如图2-26所示为while语句执行的流程图。
图2-26 while语句执行流程图
2.5.13 使用while语句
下面的程序WhileTest使用while语句，替换了上面例程中的do-while语句。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace WhileTest
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
bool flag;
Console.WriteLine("请选择你目前的开发工作：");
Console.WriteLine("1.Windows桌面应用程序");
Console.WriteLine("2.Web应用程序");
Console.WriteLine("3.Web服务");
flag = true;
while (flag)
{
flag = false;
Console.Write("请输入你的选择：");
//读取用户的输入字符
string choice = Console.ReadLine();
//判断用户的输入
switch (choice)
{
case "1":
Console.WriteLine("你目前的开发工作是：1.Windows桌面应用程序");
break;
case "2":
Console.WriteLine("你目前的开发工作是：2.Web应用程序");
break;
case "3":
Console.WriteLine("你目前的开发工作是：3.Web服务");
break;
default:
Console.WriteLine("对不起你选择错误，下次请输入1-3之间的整数");
flag = true;
break;
}
}
Console.ReadKey();
}
}
}
与程序DoWhileTest不同的是，上面代码首先需要将flag设为“true”。这样才能通过判断，执行while代码块中的语句。代码如下所示。
flag = false;
将flag设置为“false”，这样代码没有执行到“default”语句便会跳出循环。如果执行到“default”语句，代码如下所示。
flag = true;
将flag设置为“true”，从而继续循环。
运行程序，首先输入错误字符串，如“abc”，程序提示输入错误信息；然后输入一个数字字符，如“3”。得到如图2-27所示运行结果。
图2-27 程序运行结果
2.5.14 for语句
for循环语句与前面介绍的while等语句最大的不同就是，for语句可以指定循环的次数。并且主要是通过循环次数判断是否要继续循环。
下面是for语句的使用格式。
for(<初始化计数器>; <继续循环的条件>; <操作计数器>)
{
statement;
}
<初始化计数器>在整个循环过程中只执行一次。如果<继续循环的条件>返回的是“true”，那么执行statement语句，并且执行完之后再执行<操作计数器>。否则，如果<继续循环的条件>返回的是false那么跳出循环。如图2-28所示为“for”语句流程图。
图2-28 for语句执行流程图
2.5.15 使用for语句
程序ForTest演示了for语句的使用，代码如下所示。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace ForTest
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int i, j, k;
//前5行输出
for (i = 0; i <=4; i++) //控制行
{
for (k = 0; k < i; k++) //输出空格
{
Console.Write(" ");
}
for (j = 1; j <= 9-2 * i; j++) //控制列
{
Console.Write("*");
}
Console.WriteLine();
}
//后5行输出
for (i = 4; i >= 0; i--) //控制行
{
for (k = 0; k < i; k++) //输出空格
{
Console.Write(" ");
}
for (j = 1; j <= 9-2 * i; j++) //控制列
{
Console.Write("*");
}
Console.WriteLine();
}
Console.ReadKey();
}
}
}
运行程序，结果如图2-29所示。
图2-29 程序运行结果
运行结果得到一个“沙漏”图形。在程序中将该图形分为两部分输出，第一部分画“沙漏”的上半部，代码如下所示。
//前5行输出
for (i = 0; i <=4; i++) //控制行
{
for (k = 0; k < i; k++) //输出空格
{
Console.Write(" ");
}
for (j = 1; j <= 9-2 * i; j++) //控制列
{
Console.Write("*");
}
Console.WriteLine();
}
其中，for语句中又嵌套了两个for循环。这在C#中是允许的。上半部总共有5行，所以控制行的变量i从0取到4。嵌套的第一个for用于控制输出空格，第二个for语句用于控制第i行输出“*”的个数。有兴趣的读者可以自己研究一下，此处不再做细致分析。
接下来的语句是画“沙漏”下半部分。由于只是将上半部分倒过来，所以直接将第一部分的如下语句，
for (i = 0; i <=4; i++)
换成如下语句即可。
for (i = 4; i >= 0; i--)
2.5.16 foreach循环语句
foreach循环与for循环较为相似。主要用于循环访问各种存储数据对象的数据内容，如数组、集合等。下面的程序实例ForeachTest，演示了foreach语句循环访问数组的方法。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace ForeachTest
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int Val=1;
//定义一个二维数组
int[, ] MyArry = new int[2,3] ;
//初始化二维数组
for (int i = 0; i < MyArry.GetLength(0); i++)
{
for (int j = 0; j < MyArry.GetLength(1); j++)
{
//给数组元素赋值
MyArry[i, j] = Val;
Val = Val + Val;
}
}
//访问并输出数组内容
foreach (int ind in MyArry)
{
Console.WriteLine(ind);
}
Console.ReadKey();
}
}
}
程序使用到了数组，有关数组的具体介绍请参考第5章相关内容。程序首先定义一个二维数组MyArry，并对其进行初始化。初始化代码如下。
for (int i = 0; i < MyArry.GetLength(0); i++)
{
for (int j = 0; j < MyArry.GetLength(1); j++)
{
MyArry[i, j] = Val;
Val = Val + Val;
}
}
接着使用foreach循环访问数组中的各元素，代码如下。
foreach (int ind in MyArry)
{
Console.WriteLine(ind);
}
其中的ind是获取到的数组元素值。运行程序，结果如图2-30所示。
图2-30 程序运行结果
说明：foreach循环语句只能读取数据，而不能写入数据。同时不能以索引方式随机访问数据。但是foreach循环语句的执行效率比for语句略高。
在循环语句中有时并不需要按照特定的方式循环，而需要在某个情况发生时就跳出循环。这时就可以使用循环中断语句了。
2.5.17 循环中断语句
循环中断语句包括break、continue、return。
其中，break语句前面已经用到过。循环执行过程中遇到该语句，就会跳出循环，不再执行下面的语句。
2.5.18 使用break语句
下面的程序BreakTest说明了break语句的用法。
static void Main(string[] args)
{
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
//如果i == 3
if (i == 3)
{
//输出i的值
Console.WriteLine("i={0}", i);
//跳出整个循环
break;
Console.WriteLine("Excuted! ");
}
if (i == 4)
{
//输出i的值
Console.WriteLine("i={0}", i);
}
}
Console.ReadKey();
}
输出结果为i=3。这表明下面的语句，
if (i == 3)
{
Console.WriteLine("i={0}", i);
break;
Console.WriteLine("Excuted! ");
}
中break后面的如下语句，
Console.WriteLine("Excuted! ");
和如下语句，
if (i == 4)
{
Console.WriteLine("i={0}", i);
}
并没有被执行到。因为循环遇到break语句便跳出了循环。
2.5.19 使用continue语句
continue语句与break语句略有差异。它用于循环中的某次执行，而继续下次循环。将上述程序改为如下形式。
static void Main(string[] args)
{
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
if (i == 3)
{
Console.WriteLine("i={0}", i);
continue; //继续下一轮循环（如果满足循环条件）
Console.WriteLine("Excuted! ");
}
if (i == 4)
{
Console.WriteLine("i={0}", i);
}
}
Console.ReadKey();
}
运行程序，得到如图2-31所示运行结果。
图2-31 程序运行结果
结果说明下面的代码段，
if (i == 3)
{
Console.WriteLine("i={0}", i);
continue;
Console.WriteLine("Excuted! ");
}
中的如下代码，
Console.WriteLine("i={0}", i);
和如下代码，
if (i == 4)
{
Console.WriteLine("i={0}", i);
}
被执行了，而continue语句后的如下代码，
Console.WriteLine("Excuted! ");
并没有执行。也就是说，continue语句用来实现终止本次循环，而接着执行下次的循环。
2.5.20 使用return语句
最后来说明return语句，该语句主要用于结束函数的执行，并可以将需要的参量返回。可以用于包括循环语句在内的函数中的任何地方。
将一节的代码中的continue改为return，代码如下。
static void Main(string[] args)
{
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
if (i == 3)
{
Console.WriteLine("i={0}", i);
return; //函数返回，退出当前函数
Console.WriteLine("Excuted! ");
}
if (i == 4)
{
Console.WriteLine("i={0}", i);
}
}
Console.ReadKey();
}
程序将在遇到return语句后立即退出整个Main函数，而返回一个void类型。表现在控制台是程序输出“i=3”便立即关闭控制台，这表明整个程序已退出。
2.6 小结
本章介绍了C#中经常用到的变量、常量、表达式，以及流程控制，其中包括它们的定义和使用，并配合了大量实例。
变量部分主要介绍了变量的声明和赋值，以及C#中简单数据类型。还对结构做了较详细的介绍，同时也介绍了程序中常遇到的类型转换。常量部分主要介绍了静态常量和动态常量及其区别。表达式部分介绍了常用的运算符，以及其使用方法。同时对命名空间作了大致的介绍。
本章的最后介绍的是流程控制语句，这也是重点介绍之一。包括了分支语句、goto语句、循环语句及循环中断语句。