第1章 C#概述及Visual Studio.NET集成开发环境（IDE）

1.1 .NET框架概述

1.1.1 .NET的定义

.NET技术是微软公司推出的一个全新概念，“它代表了一个集合、一个环境和一个可以作为平台支持下一代Internet的可编程结构”。

通过.NET这个平台，可以使用多种语言开发同一个项目，实现这些语言的跨平台应用。而微软默认的语言是Visual C#.NET。

1.1.2 .NET开发平台

.NET开发平台包括.NET框架和.NET开发工具等组成部分，.NET框架（Framework）是整个开发平台的基础，包括公共语言运行库和框架类库，.NET开发工具包括Visual Studio.NET集成开发环境和.NET编程语言。

1.1.3 .NET Framework 结构

.NET Framework（框架）的组成：公共语言运行时环境（CLR）；基类库（BCL）；基于ASP.NET编程框架的网络服务和网络表单；Windows桌面应用界面编程组件；数据库访问组件。

它的版本有：

● 1.x：已用于Visual Studio 2003；

● 2.0：已用于Visual Studio 2005；

● 3.5：已用于Visual Studio 2008；

● 4.0：已用于Visual Studio 2010。

Microsoft .NET Framework是一个用于Windows应用程序、Web应用程序、控制台应用程序和智能设备应用程序的平台。.NET Framework提供丰富的类库，程序员可以使用类库来减少需要编写、测试和维护的代码量。

.NET技术的核心是.NET Framework，它是构建于计算机网络基础上的开发工具。.NET Framework的基本结构如图1.1所示。

.NET Framework的两个主要组件，公共语言运行时环境和.NET Framework类库。

（1）公共语言运行时环境

.NET框架的底层是公共语言运行时环境，提供了程序代码可以跨平台执行的机制，另外还提供了内存管理、线程管理、远程处理等核心服务，并还强制实施严格的类型安全检查操作，从而提高代码的安全性、可靠性和准确性。它提供了系统资源统一管理和安全机制。其中，以公共语言运行库为目标的代码为“托管代码”，而不以公共语言运行库为目标的代码称为“非托管代码”。

（2）.NET Framework类库

ADO.NET、Windows Forms和ASP.NET等组件库不是C#或Visual Basic.NET语言的一部分，而是进行相应的应用软件开发所必须掌握的。

所有.NET开发语言的能力和执行速度基本相同；

只要遵守公共语言规范（Common Language Specification, CLS）和支持公共语言运行时（Common Language Runtime, CLR），可以采用其他语言；

.NET语言生成的都是托管代码，这种代码在运行库的控制之下运行；

.NET编译生成的可执行文件是一种托管代码，称为微软中间语言（Microsoft Intermediate Language, MSIL），可以“一次编写，随处运行”，前提是有框架的支持。

1.1.4 Microsoft Visual Studio.NET（VS.NET）集成开发环境（IDE）

Microsoft Visual Studio.NET（VS.NET）是一套完整的开发工具，是一个集成开发环境（IDE），用于生成Windows应用程序、ASP.NET Web应用程序、XML Web Services和移动应用程序。其中包含的Visual Basic.NET、Visual C++.NET、Visual C#.NET等，全都使用相同的集成开发环境，该环境允许它们共享工具，并有助于创建混合语言解决方案。

1.2 C#语言概述

1.2.1 C#语言简介

C#起源于C语言家族，因此具有C++的功能。C#采用与C、C++或Java一致的花括号（{}）语法，简单易学。此外，C#语法简化了C++的诸多复杂性，同时又提供了Java所不具备的很多强大的功能，例如，可为null的值类型、枚举、委托、lambda表达式和直接内存访问。

C#语言是随.NET一起设计出来的全新的开发语言，其设计目的就是作为VS.NET的核心语言。经过几年的发展，C#已经成为Windows平台上软件开发的主流语言之一。

1.2.2 C#语言特点

C#是一种现代的、面向对象的、类型安全的编程语言。C#具有下列特点：

（1）简单。C#简化了C/C++中许多复杂的特性。例如，C#中禁止直接使用指针，从而避免了直接操作内存的复杂性和风险性；类的成员调用统一采用“.”操作符，避免了C++中的“::”或“->”操作符的复杂性；布尔值是纯粹的True和False的值，而不是容易产生歧义的整型值；采用“= =”比较操作，从而避免C语言中与赋值操作“=”的混淆错误。

（2）面向对象。C#支持数据封装、继承、多态和接口。所有的变量和方法，包括Main方法，都封装在类定义中，类可能直接从一个父类继承（不支持多重继承），但可以实现任意数量的接口，所有C#类型都继承于唯一的根类型object。原始数据类型（如int和double）通过装箱和拆箱操作可以与对象类型（如Integer和Double）之间进行相互转换。

（3）类型安全。C#是强类型语言，即每个变量和对象都必须具有声明类型。C#禁止进行不安全的类型转换。数组类型下标从0开始而且进行越界检查。另外，C#中类型溢出将被检查。C#支持泛型类型和方法，进而提供了更为出色的类型安全和性能。

（4）现代。C#语言包括许多现代语言特点，例如：

● 支持属性，充当私有成员变量的访问器。

● 支持封装的方法签名（称为“委托”），实现了类型安全的事件通知。

● 分部方法定义。分部类型可以包含分部方法。

● 支持内联XML文档注释，编入了自己的文档。

● 支持泛型方法和类型，从而提供更出色的类型安全和性能。

（5）兼容性。虽然C#语言中不提倡使用指针数据类型，但在C#代码中仍然允许使用需要传递指针参数的API交互操作，从而保证与C/C++代码的兼容性。

1.2.3 C#语言开发应用范围

C#语言主要用来构建在.NET Framework上运行的各种安全、可靠的应用程序。可创建下列类型的应用程序和服务：

● 桌面应用。包括控制台应用程序、Windows窗体应用程序等。

● Web应用。包括ASP.NET应用程序、Web服务等。

● Windows Presentation Foundation（WPF）应用程序。

● 面向服务的应用程序（Windows Communication Foundation，WCF）。

● 工作流程的应用程序（ Windows Workflow Foundation，WWF）。

● 移动应用。

● Office平台应用程序。

● Windows服务。

1.3 配置Visual C#开发环境

1.3.1 Visual Studio 2008 的安装

将安装盘放入光驱后，会自动运行安装程序，出现如图1.2所示的安装界面。

选择“安装Visual Studio 2008”，出现安装向导界面，如图1.3所示。然后单击“下一步”按钮，显示“选择要安装的功能”及“产品安装路径”，如图1.4所示。

在“选择要安装的功能”中选择“自定义”，单击“产品安装路径”的“浏览”按钮可更改安装文件路径，路径应为英文路径。选择好所安装的路径后，单击“安装”按钮，显示“选择要安装的功能”的下一个界面，如图1.5所示，在该页面中，可以选择要安装具体哪些语言等选项，然后单击“安装”按钮，将自动安装完成。

1.3.2 C#的启动

安装完Microsoft Visual Studio 2008后，选择“开始”→“程序”→“Microsoft Visual Studio 2008”➔“ Microsoft Visual Studio 2008”，Microsoft Visual Studio 2008就启动了，如图1.6所示。

第一次启动Microsoft Visual Studio 2008会出现如图1.7所示“选择默认环境设置”界面。在该页面中，选择“Visual C#开发设置”选项，并单击“启动Visual Studio”按钮，进入起始页，如图1.8所示。

1.3.3 起始页

起始页是打开IDE的第一个窗口。每次启动IDE时，该页作为默认页显示。

若想打开某个已经存在的项目，单击图1.8左下侧的打开项目。打开项目的另一方法：选择“文件”→“打开”→“项目/解方案（P）…”菜单项，进入“打开项目”对话框。选中某项目后，单击“打开”按钮，就打开了某一项目。

若要创建一个新项目，则单击“创建项目”选项，进入“新建项目”对话框。新建项目另一方法：选择“文件”→“新建”→“项目”菜单项，如图1.9所示，也可以进入“新建项目”对话框，如图1.10所示。

在“新建项目”对话框中，选中所创建项目的模板，输入项目名称及存储项目的位置等，再单击“确定”按钮，就创建好了一个空的项目。

1.3.4 Visual C#的退出

选择“文件”→“退出”菜单项，就可退出Visual C#环境，如图1.11所示。

1.3.5 Visual C#菜单栏、工具栏、工具箱

如图1.12所示，最上面一栏为标题栏。标题栏下面为菜单栏，再向下是工具栏。标题栏显示项目的标题；菜单栏中的菜单项可以实现Visual Studio的各种功能；而工具栏则是实现Visual Studio常用的功能。

如图1.13所示是工具箱界面。按下工具箱右上角中间的图标，则把工具箱固定，随时都可见。若再按下图标，就把工具箱隐藏在整个IDE环境的最左侧。只要鼠标停留在隐藏的工具箱图标上就会再次显示工具箱。当鼠标离开工具箱时，工具箱又会自动隐藏。

1.3.6 解决方案资源管理器

当创建项目后，会在“解决方案资源管理器”中显示自动生成的项目，如图1.14所示。解决方案中包含一个或多个项目，每个项目都对应于软件中的一个模块。在解决方案资源管理器中，将同类的文件放在一个目录下，当单击这个目录后，会将对应的目录下的文件全部显示出来。例如，单击“引用”文件夹前面的“+”，就会将引用的程序集全部显示出来，同时“+”变成“−”。

用鼠标右键单击“解决方案资源管理器”中的节点，将弹出一个上下文菜单，通过其中的菜单命令可以对节点对象进行操作。

1.3.7 类视图

图1.14介绍的解决方案资源管理器是基于文件的项目管理，而C#是一种面向对象的编程语言。其编程用得最多的是对象，而对象是归属于类的。为此，Visual Studio 2008提供了类视图来对项目中的类进行管理，在“解决方案资源管理器”窗口的下端，单击“类视图”页面，就切换到“类视图”窗口。在类视图窗口中可以查看当前项目的类和类型的层次信息，如图1.15所示。

其中，

：表示命名空间；

：表示基类；

：表示普通类或子类。

1.3.8 属性窗口

属性窗口（见图1.16）用于操纵一个窗体或控件的属性。属性定义了控件的一些信息，如大小、颜色、位置等。属性窗口左边一栏显示控件的属性，右边一栏显示属性所对应的值。属性窗口有几个工具按钮：“按分类顺序”显示、“字母顺序”显示、“属性”、“事件”。单击“属性”按钮，显示的是某控件的属性列表；单击“事件”按钮，显示的是某控件或窗体响应特定的用户行为。

1.3.9 窗体设计器、代码编辑窗口

1.窗体设计器

对于设计像WinForm这样的用户界面项目，IDE提供了类似于Delphi开发环境下的设计器窗口，即提供了一个图形化用户界面的设计环境，大大提高了开发速度。利用此环境设计一个窗体或服务器端对象，设计器会自动修改代码来反映所做的界面修改。选择“视图”→“设计器”菜单项，就可显示设计器窗口，如图1.17所示。

2.代码编辑窗口

选择“视图”→”代码”菜单项；或在设计器中，选中窗体或控件，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“查看代码”菜单项；或双击窗体或控件；也可在设计器中按快捷键<F7>，以上几种方法都可以显示代码编辑窗口。

如图1.18所示为代码编辑窗口。该窗口顶部的两个下拉列表框可用于选择和浏览相应的代码。左边的列表框包含了代码中的所有类；右边的列表框包含了左边列表框中当前类的所有方法、数据成员、所使用的控件及相应的事件处理方法。选中一项后，光标会定位于对应的代码的第一行。

习题1

1．在Visual Studio.NET窗口中，在________窗口中可以查看当前项目的类和类型的层次信息｡

A．解决方案资源管理器

B．类视图

C．资源视图

D．属性

2．C#语言主要面向________开发环境进行编程。

A．DOS

B．.NET

C．Winodws

D．Linux

3．下面关于C#语言说法中，不正确的是________。

A．C#语言完全支持面向对象编程

B．C#从C/C++发展而来，但更具有优势，如开发Web应用程序和NT服务等

C．C#语言简单，编程灵活，但功能有限，不适合开发Windows应用程序

D．C#拥有对.NET基类库的完全访问权，并易于访问Windows API

上机实验一

实验目的：

熟悉VS2008开发环境。

实验要求：

（1）通过实验，熟悉VS2008开发环境中的标题栏、菜单栏、工具栏。

（2）掌握怎样开启工具箱、属性窗口、事件窗口、解决方案资源管理器。

（3）通过实验了解如何使用帮助。

实验步骤：

（1）安装完Microsoft Visual Studio 2008后，选择“开始”→“程序”→“Microsoft Visual Studio 2008”→“Microsoft Visual Studio 2008文档”菜单项。该文档包含很多内容，几乎MSDN上与Microsoft Visual Studio 2008有关的内容都能找到，对组件、类等知识都有详细的讲解，对初学者和开发人员来说是一个相当有用的帮助文档。在开发环境中可以使用F1键进行联机帮助。

（2）启动C#。

选择“开始”→“程序”→“Microsoft Visual Studio 2008”→“”菜单项，启动C#。

（3）启动C#后的界面，如图1.19所示。

从图1.19的页面中截取部分图，如图1.20所示，由此可以了解标题栏、菜单栏、工具栏在开发环境中的位置。

（4）通过某个项目了解工具箱、解决方案资源管理器、属性、事件等。

选择“文件”→“新建”→“项目”菜单项，进入“新建项目”对话框，如图1.21所示。在模板中选择“Windows窗体应用程序”，名称为“ex001”，位置“E:\zm\c#example”，其中模板、名称、位置可以根据需要进行改动。

单击“确定”按钮，显示如图1.22所示项目ex001的设计界面。

工具箱如图1.23（a）所示，单击工具箱中的“关闭”图标，可以把工具箱关闭。如果想再次打开工具箱，可通过选择“视图”→“工具箱”菜单项，打开工具箱窗口。为了使设计界面更大，可以使用工具箱的“自动隐藏”图标，使工具箱隐藏在开发环境的最左侧，当鼠标停留在隐藏的工具箱图标下时，会再次显示工具箱。如图1.23（b）所示为隐藏后的图标。

工具箱中包含了很多用于设计界面的控件。

服务器资源管理器窗口如图1.24所示，该窗口在工具箱的旁边，以树形视图显示，在IDE中编写的应用程序可以包含网络中不同服务器上的很多构件。使用服务器资源管理器，可在IDE中集中监控和管理一个应用方案所设计的所有“服务器”和“数据连接”。

解决方案资源管理器窗口如图1.25（a）所示，可以通过图标关闭该窗口。选择“视图”→“解决方案资源管理器”菜单项，可重新打开该窗口。可以通过“自动隐藏”图标把该窗口隐藏在开发环境的最右侧，如图1.25（b）所示。

属性事件窗口如图1.26所示。属性页面中有5个工具，其中常用的有“属性”、“事件”、“按分类顺序”、“字母顺序”。单击属性图标时，在属性窗口中显示的是当前选中控件的所有属性；单击“事件”图标时，显示的是当前选中控件的所有事件；如果想按照字母顺序排列属性或事件，则单击“字母顺序”图标；若想按照分类顺序排列属性或事件，则单击“按分类顺序”图标。可以自动隐藏或关闭属性窗口。关闭属性窗口后，可通过选择“视图”→“属性窗口”菜单项，再次打开属性窗口。

通过修改控件的属性或编写控件的事件，可完成项目文件的某些功能。