C#: Von den Grundlagen zu fortgeschrittenen Techniken – Ein anfängerfreundlicher CheatSheet

Der umfassende C#-Spickzettel soll Entwicklern dabei helfen, wichtige Syntax und Konzepte im Zusammenhang mit der C#-Programmierung zu beherrschen. Inhalt Grundstruktur Datentypen Variablen Konstanten Bedingte Anweisungen Schleifen Arrays Listen Wörterbücher Methoden Klassen und Objekte Ausnahmebehandlung Delegierte, Veranstaltungen und Lambdas LINQ (Sprachintegrierte Abfrage) Attribute Asynchron/Warten Verschiedenes String-Manipulation Datei-E/A Terminzeit Generika Nullwerte Attribute & Reflexion Erweiterungsmethoden Abhängigkeitsspritze Teilklassen Interoperabilität Anonyme Typen Tupel Mustervergleich Lokale Funktionen Aufzeichnungen mit Ausdrücken Indexer und Bereiche mit Deklaration Nullable Reference Types (NRTs) Musterbasierte Verwendung Eigenschaftsmuster Standardschnittstellenimplementierungen Dynamische Bindung 1. Grundstruktur Alle C#-Programme folgen einer grundlegenden Struktur, die im Folgenden beschrieben wird: using System; public class HelloWorld { public static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("Hello, World!"); } } Ab .NET 5 vereinfachen Anweisungen der obersten Ebene den Inhalt von Program.cs: Console.WriteLine("Hello, World"); 2. Datentypen C# unterstützt verschiedene Datentypen wie: Werttypen: int, char und float Referenztypen: String, Klasse und Array 3. Variablen Variablen sind symbolische Namen für Werte: int age = 30; // integer variable string name = "John"; // string variable double PI = 3.14159; // double for floating-point numbers bool isLoggedIn = true; // boolean variable Verwenden Sie „var“ für die Typinferenz: var number = 5; // compiler infers type as int var message = "This is a message"; // compiler infers type as string 4. Konstanten Konstanten enthalten unveränderliche Werte: const double GRAVITY = 9.81; // constant for gravitational acceleration const string COMPANY_NAME = "MyCompany"; // constant company name 5. Bedingte Anweisungen Kontrollieren Sie den Programmablauf basierend auf Bedingungen: int age = 20; if (age >= 18) { Console.WriteLine("You are eligible to vote."); } else { Console.WriteLine("You are not eligible to vote."); } switch (variable) { /*...*/ } // Switch statement 6. Schleifen Code wiederholt ausführen: for (int i = 1; i <= 5; i++) { Console.WriteLine(i); } foreach (var item in collection) { /*...*/ } // Foreach loop while (condition) { /*...*/ } // While loop do { /*...*/ } while (condition); // Do-while loop 7. Arrays Elementsammlungen fester Größe: string[] names = new string[3] { "Alice", "Bob", "Charlie" }; Console.WriteLine(names[1]); // Output: Bob (accessing element at index 1) 8. Listen Dynamische Sammlungen ähnlich wie Arrays: List numbers = new List (); numbers.Add(1); numbers.Add(2); numbers.Add(3); foreach (var number in numbers) { Console.WriteLine(number); } 9. Wörterbücher Schlüssel-Wert-Paare für die Datenzuordnung: Dictionary phonebook = new Dictionary (); phonebook.Add("John Doe", "123-456-7890"); phonebook.Add("Jane Doe", "987-654-3210"); Console.WriteLine(phonebook["John Doe"]); // Output: 123-456-7890 10. Methoden Kapseln Sie wiederverwendbare Logik: public class Rectangle { public double Width { get; set; } public double Height { get; set; } public double GetArea() { return Width * Height; } } public class Program { public static void Main(string[] args) { Rectangle rect = new Rectangle(); rect.Width = 5; rect.Height = 10; double area = rect.GetArea(); Console.WriteLine($"Area of rectangle: {area}"); } } 11. Klassen und Objekte Klassen definieren Blaupausen für Objekte: public class MyClass // Class definition { public string PropertyName { get; set; } // Properties store data public void MethodName() { /*...*/ } // Methods define actions } MyClass obj = new MyClass(); // Object creation 12. Ausnahmebehandlung Laufzeitfehler elegant verwalten: public static int GetNumberInput() { while (true) { try { Console.WriteLine("Enter a number: "); string input = Console.ReadLine(); return int.Parse(input); } catch (FormatException) { Console.WriteLine("Invalid input. Please enter a number."); } } } public static void Main(string[] args) { int number = GetNumberInput(); Console.WriteLine($"You entered: {number}"); } 13. Delegierte, Veranstaltungen und Lambda Für ereignisgesteuerte Programmierung und Methodenhandhabung: public delegate void MyDelegate(); // Delegate declaration event MyDelegate MyEvent; // Event declaration public class Person { public string Name { get; set; } public int Age { get; set; } } public static void Main(string[] args) { List people = new List () { new Person { Name = "Alice", Age = 30 }, new Person { Name = "Bob", Age = 25 }, new Person { Name = "Charlie", Age = 40 }, }; people.Sort((p1, p2) => p1.Name.CompareTo(p2.Name)); foreach (var person in people) { Console.WriteLine(person.Name); // Output: Alice, Bob, Charlie (sorted by name) } } 14. LINQ (Sprachintegrierte Abfrage) Abfragemöglichkeiten zur Datenmanipulation: using System.Linq; public static void Main(string[] args) { List numbers = new List () { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }; var evenNumbers = numbers.Where(x => x % 2 == 0); foreach (var number in evenNumbers) { Console.WriteLine(number); // Output: 2, 4, 6 } } 15. Attribute Metadaten zu Codeelementen hinzufügen: [Obsolete("Use the new DoSomethingV2 method instead.")] public void DoSomething() { // Implementation here } public void DoSomethingV2() { // New and improved implementation } 16. Asynchron/Warten Für nicht blockierende Codeausführung: using System.Threading.Tasks; public static async Task DownloadFileAsync(string url, string filePath) { // Simulate downloading data asynchronously await Task.Delay(2000); // Simulate a 2-second download // Write downloaded data to the file File.WriteAllText(filePath, "Downloaded content"); Console.WriteLine($"File downloaded to: {filePath}"); } public static void Main(string[] args) { string url = "https://example.com/data.txt"; string filePath = "downloaded_data.txt"; DownloadFileAsync(url, filePath); // Continue program execution while download happens in the background Console.WriteLine("Downloading file..."); Console.WriteLine("Meanwhile, you can do other things..."); } 17. Verschiedenes Zusätzliche Sprachfunktionen: Aufzählung, Schnittstelle, Klasse, Datensatz und Struktur dynamisch, is, as, var und nameof 18. String-Manipulation Leistungsstarke Methoden zur String-Verarbeitung: string.Concat(); // Combine strings string.Join(); // Join elements str.Split(); // Split string str.ToUpper(); // Convert to uppercase str.ToLower(); // Convert to lowercase 19. Datei-E/A Operationen mit Dateien: using System.IO; // Required for File I/O File.ReadAllText(path); // Read file content File.WriteAllText(path, content); // Write to file File.Exists(path); // Check file existence 20. Datum und Uhrzeit Manipulation von Datum und Uhrzeit: using System; public static void Main(string[] args) { DateTime startDate = DateTime.Parse("2024-03-10"); DateTime endDate = DateTime.Now; TimeSpan difference = endDate - startDate; Console.WriteLine($"Time difference: {difference.Days} days, {difference.Hours} hours"); } 21. Generika Typsichere Datenstrukturen: public class Stack { private List items = new List (); public void Push(T item) { items.Add(item); } public T Pop() { T item = items[items.Count - 1]; items.RemoveAt(items.Count - 1); return item; } } public static void Main(string[] args) { Stack messages = new Stack (); messages.Push("Hello"); messages.Push("World"); string message = messages.Pop(); Console.WriteLine(message); // Output: World } 22. Nullwerte Zulassen, dass Werttypen null sind: int? nullableInt = null; // Nullable integer 23. Attribute und Reflexion Metadaten- und Typ-Introspektion: public class Person { public string Name { get; set; } public int Age { get; set; } } public static void Main(string[] args) { Type personType = typeof(Person); PropertyInfo[] properties = personType.GetProperties(); foreach (PropertyInfo property in properties) { Console.WriteLine(property.Name); // Output: Name, Age } } 24. Erweiterungsmethoden Fügen Sie Methoden zu vorhandenen Typen hinzu: public static class StringExtensions { public static string ToUppercase(this string str) { return str.ToUpper(); } } public static void Main(string[] args) { string message = "Hello, world!"; string uppercased = message.ToUppercase(); // Using the extension method Console.WriteLine(uppercased); // Output: HELLO, WORLD! } 25. Abhängigkeitsinjektion Lose gekoppeltes Codedesign: public interface ILogger { void LogMessage(string message); } public class MyService { private readonly ILogger _logger; public MyService(ILogger logger) { _logger = logger; } public void DoSomething() { _logger.LogMessage("Doing something..."); } } // Implementing the ILogger interface (example) public class ConsoleLogger : ILogger { public void LogMessage(string message) { Console.WriteLine(message); } } public static void Main(string[] args) { ILogger logger = new ConsoleLogger(); MyService service = new MyService(logger); service.DoSomething(); } 26. Teilklassen Aufteilen einer einzelnen Klassendefinition: public partial class MyClass { /*...*/ } // Partial class definition 27. Interoperabilität Interop mit anderen Sprachen: using System; using System.Runtime.InteropServices; [DllImport("user32.dll")] public static extern int MessageBox(IntPtr hWnd, string lpText, string lpCaption, uint uType); public static void Main(string[] args) { MessageBox(IntPtr.Zero, "Hello from C#!", "Interop Example", 0); } 28. Anonyme Typen Unbenannte Typen erstellen:csharpCode kopieren var person = new { Name = "John", Age = 30 }; Console.WriteLine($"Name: {person.Name}, Age: {person.Age}"); 29. Tupel Datenstrukturen mit einer bestimmten Anzahl von Elementen: (string Name, int Age) person = ("Alice", 30); Console.WriteLine($"Name: {person.Name}, Age: {person.Age}"); // Accessing elements using Item1 and Item2 30. Mustervergleich Vereinfacht bestimmte Programmieraufgaben: object obj = new Person { Name = "Bob", Age = 25 }; if (obj is Person { Name: "Bob", Age >= 18 }) { Console.WriteLine("Bob is an adult."); } 31. Lokale Funktionen Kapseln Sie Logik in Methoden: public static int Calculate(int number) { int Factorial(int n) { if (n == 0) return 1; return n * Factorial(n - 1); } return Factorial(number); } public static void Main(string[] args) { int result = Calculate(5); Console.WriteLine($"5! = {result}"); } 32. Aufzeichnungen Prägnante Syntax für Referenztypen: public record Person(string Name, int Age); public static void Main(string[] args) { Person person1 = new Person("Alice", 30); Person person2 = new Person("Alice", 30); // Records provide default equality comparison if (person1 == person2) { Console.WriteLine("People are equal"); } } 33. mit Ausdrücken Zerstörungsfreie Mutation für Datensätze: var john = new Person("John", 30); var jane = john with { Name = "Jane" }; // Non-destructive mutation 34. Indexer und Bereiche Flexibler Datenzugriff: int[] arr = {0, 1, 2, 3, 4, 5}; var subset = arr[1..^1]; // Indexer and range usage 35. using-Deklaration Entsorgen Sie IDisposable-Objekte: using var reader = new StreamReader("file.txt"); // using declaration 36. Nullable Reference Types (NRTs) Vermeiden Sie Nullreferenzausnahmen: public class Person { public string Name { get; set; } public int Age { get; set; } } public static void Main(string[] args) { Person person = new Person() { Age = 30 }; // NRTs require null checks before accessing properties if (person?.Name != null) { Console.WriteLine(person.Name); } else { Console.WriteLine("Name is null"); } } 37. Musterbasierte Verwendung Weitere Muster in der using-Anweisung: public ref struct ResourceWrapper { /*...*/ } // Resource wrapper using var resource = new ResourceWrapper(); // Pattern-based using 38. Eigenschaftsmuster Dekonstruieren Sie Objekte im Mustervergleich: if (obj is Person { Name: "John", Age: var age }) { /*...*/ } // Property pattern matching 39. Standardschnittstellenimplementierungen Schnittstellen mit Standardmethodenimplementierungen: public interface IPerson { /*...*/ } // Interface with default method public class MyClass : IPerson { /*...*/ } // Class implementing interface 40. Dynamische Bindung Auflösung des Laufzeittyps: dynamic d = 5; // Dynamic binding d = "Hello"; // No compile-time type checking Abschluss Dieser strukturierte C#-Spickzettel schließt mit fortgeschrittenen Themen und Techniken ab und bietet eine umfassende Referenz für Entwickler, die ihre C#-Programmierkenntnisse verbessern möchten. Ausführliche Beispiele und weitere Erläuterungen finden Sie in den spezifischen Abschnitten in diesem Handbuch. Viel Spaß beim Codieren! C#-Programmierung🚀 Vielen Dank, dass Sie Teil der C#-Community sind! 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