1.2 C#语法基础
C#本质论（第4版）
成功编译并运行HelloWorld程序之后，我们来分析代码，了解它的各个组成部分。首先熟悉一下C#关键字以及开发者选用的标识符。
初学者主题：关键字
为了帮助编译器解释代码，C#中的某些单词具有特殊地位和含义，我们将其称为关键字。关键字提供了具体的语法，编译器根据这些语法来解释程序员书写的表达式。在HelloWorld程序中，class、static和void均是关键字。
编译器利用关键字来识别代码的结构与组织方式。因为编译器对这些单词有着严格的解释，所以开发人员只能按照C#的语言规则将关键字放在特定的位置。一旦程序员违反规则，编译器就会报错。
1.2.1 C#关键字
表1-1总结了C#关键字。
C# 1.0之后没有引入任何新的保留关键字，但在后续版本中，一些构造使用了上下文关键字（contextual keyword），它们在特定位置才有意义。除了那些位置，上下文关键字没有任何特殊意义。 1这样所有C# 1.0代码都完全兼容于后续的版本。2
1.2.2 标识符
和其他语言一样，C#用标识符标识程序员编写代码的构造。在代码清单1-1中，HelloWorld和Main都是标识符。分配标识符之后，以后就能用它引用所标识的构造。因此，开发人员应分配有意义的名称，不要随意分配。
好的程序员总能选择简洁而有意义的名称，这使代码更容易理解和重用。清晰和一致是如此重要，以至于.NET Framework Guidelines建议不要在标识符中使用单词缩写3，甚至不要使用不被广泛接受的首字母缩写词。即使被广泛接受（如HTML），使用时也要一致。不要忽而这样用，忽而那样用。为避免滥用，可限制所有首字母缩写词都必须包含到术语表中。总之，要选择清晰（甚至是详细）的名称，尤其是在团队中工作，或者开发别人要使用的库的时候。
标识符有两种基本的大小写风格。第一种风格是CLI创建者所谓的Pascal大小写（PascalCase），它在Pascal编程语言中很流行，要求标识符中每个单词的首字母大写，例如ComponentModel、Configuration和HttpFileCollection。注意在HttpFileCollection中，由于首字母缩写词HTTP的长度超过两个字母，所以仅首字母大写。第二种风格是camel大小写（camelCase），即除了第一个字母小写，其他约定与Pascal大小写风格一样，例如quotient、firstName、httpFileCollection、ioStream和theDreadPirateRoberts。
规范
要 更注重标识符的清晰而不是简短。
不要 在标识符名称中使用单词缩写。
不要使用不被广泛接受的首字母缩写词，即使被广泛接受，非必要也不要用。
下划线虽然合法，但标识符中一般不要包含下划线、连字号或其他非字母/数字字符。此外，C#不像其前辈那样使用匈牙利命名法（为名称附加类型缩写前缀）。这避免了数据类型改变时还要重命名变量，也避免了数据类型前缀经常不一致的情况。
在极少数情况下，有的标识符（如Main）可能在C#语言中具有特殊含义。
规范
要 把只包含两个字母的首字母缩写词全部大写，除非它是camel大小写风格标识符的第一个单词。
包含三个或更多字母的首字母缩写词，仅第一个字母才要大写，除非该缩写词是camel大小写风格标识符的第一个单词。
在 camel大小写风格标识符开头的首字母缩写词中，所有字母都 不要 大写。
不要 使用匈牙利命名法（也就是，不要为变量名称附加类型前缀）。
高级主题：关键字
虽然罕见，但关键字附加“@”前缀可作为标识符使用，例如可命名局部变量@return。类似地（虽不符合C#大小写规范），可命名方法@throw()。
在微软的实现中，还有4个未文档化的保留关键字，即arglist、 makeref、 reftype和refvalue。它们仅在罕见的互操作情形下才会用到，平时完全可以忽略。注意这4个特殊关键字以双下划线开头。C#设计者保留将来把这种标识符转化为关键字的权利。为安全起见，开发人员自己不要创建这样的标识符。
1.2.3 类型定义
C#中所有代码都出现在一个类型定义的内部，最常见的类型定义是以关键字class开头的。如代码清单1-2所示，类定义（class definition）是class <标识符> { ... }形式的一个代码块。
代码清单1-2 基本的类声明
class HelloWorld
{
_//..._
}
类型的名称（本例是HelloWorld）可以随便取，但根据约定，它应当使用Pascal大小写风格。就本例来说，可以选择的名称包括Greetings、HelloInigoMontoya、Hello或者简单地称为Program。（对于包含Main()方法的类，Program是个很好的名称。Main()方法将在稍后详述。）
规范
要 用名词或名词短语命名类。
要 为所有类名使用Pascal大小写风格。
一个程序通常包含多个类型，每个类型都包含多个方法。
1.2.4 Main
初学者主题：什么是方法?
从语法上说，C#程序中的方法是一个已命名的代码块，该代码块由一个方法声明（如static void Main()）引入，后跟一对大括号（{}），其中包含零或多条语句。方法可以执行计算和/或操作。与书写语言中的段落相似，方法提供了结构化和组织代码的一种方式，使之更易读。更重要的是，方法可以重用，可以在多个地方调用，所以避免了代码的重复。方法声明除了负责引入方法之外，还要定义方法名以及要传入和传出方法的数据。在代码清单1-3中，Main()后跟{ ... }便是一个C#方法的例子。
C#程序从Main方法开始执行。该方法以static void Main()开头。在命令控制台中输入HelloWorld.exe执行程序，程序会启动并解析Main的位置，然后执行其中第一条语句，如代码清单1-3所示。
代码清单1-3 HelloWorld分解示意图
61458.png
方法声明
语句
Main
类定义
虽然Main方法声明可以进行某种程度的改变，但关键字static和方法名Main是始终都是程序必需的。
高级主题：Main方法的声明
C#要求Main方法的返回类型为void或int，而且要么不带参数，要么接收一个字符串数组作为参数。代码清单1-4展示了Main方法的完整声明。
代码清单1-4 带有参数和返回类型的Main方法
staticint Main(string[] args)
{
_//..._
}
args参数是一个字符串数组，用于接收命令行参数。但数组第一个元素不是程序名称，而是可执行文件名称4之后的第一个命令行参数，这一点与C和C++不同。要获取执行程序所用的完整命令，可以使用System.Environment.CommandLine。
Main返回的int值是状态码，标识程序执行是否成功。返回非零值通常意味着错误。
语言对比：C++/Java— main()是全部小写的
与C风格的“前辈们”不同，C#的Main方法名使用大写M，以便与C#的Pascal大小写风格命名约定保持一致。
将 Main方法指定为static意味着这是“静态”方法，可用“类名.方法名”的形式调用它。如果不指定static，用于启动程序的命令控制台还要先对类进行实例化（instantiation），然后才能调用方法。第5章会用一节的篇幅专门讲述静态成员。
Main()之前的void表明该方法不返回任何数据（第2章会进一步解释）。
C#和C/C++一样使用大括号封闭构造（如类或者方法）的主体。例如，Main方法的主体就是用大括号封闭起来的。在本例中，方法的主体只有一条语句。
1.2.5 语句和语句分隔符
Main方法只包含一条语句，即System.Console.WriteLine();，它在控制台上输出一行文本。C#通常用分号标识语句结束，每条语句都由代码要执行的一个或多个行动构成。声明变量、控制程序流程或者调用方法，所有这些都是语句的例子。
语言对比：Visual Basic—基于行的语句
有的语言以行为基本单位，这意味着不加上特殊标记，语句便不能跨行。在Visual Basic 2010以前，Visual Basic一直是典型的基于行的语言。它要求在行末添加下划线表示语句跨越多行。从Visual Basic 2010开始，行连续符在许多时候都变成可选的。
高级主题：没有分号的语句
C#的许多编程元素都以分号结尾。不要求使用分号的例子是switch语句。由于大括号总是包含在switch语句中，所以C#不要求语句后加上分号。事实上，代码块本身就被视为语句（它们也由语句构成），不要求以分号结尾。类似地，有的编程元素（如using指令）虽然末尾有分号但不被视为语句。
由于换行与否不影响语句的分隔，所以可以将多条语句放到同一行，C#编译器会认为这一行包含多条指令。例如，代码清单1-5在同一行包含了两条语句。执行时，它们会在控制台窗口中分两行显示Up和Down。
代码清单1-5 一行中包含多条语句
System.Console.WriteLine("Up");System.Console.WriteLine("Down");
C#还允许一条语句跨越多行。同样地，C#编译器会根据分号判断语句的结束位置。代码清单1-6展示了一个例子。
代码清单1-6 一条语句跨越多行
System.Console.WriteLine(
"Hello. My name is Inigo Montoya.");
代码清单1-6的WriteLine()语句的原始版本来自HelloWorld程序，它在这里跨越了多行。
1.2.6 空白
分号使C#编译器能忽略代码中的空白。除了少许例外情况，C#允许在代码中随意插入空白而不改变其语义。在代码清单1-5和代码清单1-6中，在语句中或语句间换行都可以，对编译器最终创建的可执行文件没有任何影响。
初学者主题：什么是空白?
空白是一个或多个连续的格式字符（如制表符、空格和换行符）。删除单词间的所有空白肯定会造成歧义。删除引号字符串中的任何空白也会。
程序员经常利用空白对代码进行缩进来增强可读性。来看看代码清单1-7和代码清单1-8展示的两个版本的HelloWorld程序。
代码清单1-7 不缩进
class HelloWorld
{
staticvoid Main()
{
System.Console.WriteLine("Hello Inigo Montoya");
}
}
代码清单1-8 删除一切可以删除的空白
class HelloWorld{staticvoid Main()
{System.Console.WriteLine("Hello Inigo Montoya");}}
虽然这两个版本看起来和原始版本颇有不同，但C#编译器认为这几个版本的代码没有任何区别。
初学者主题：用空白来格式化代码
为了增强可读性，利用空白对代码进行缩进是非常重要的。写代码时要遵循已经建立的编码标准和约定，以增强代码的可读性。
本书约定每个大括号都单独占一行，并缩进大括号之间的代码。假如一对大括号之间有第二对大括号，那么第二对大括号中的所有代码也要缩进。
这不是统一的C#标准，只是一种风格偏好。
1.2.7 使用变量
前面已接触了最基本的C#程序，下面让我们来声明一个局部变量。变量声明后就可以被赋值，将值替换成新值，并可在计算和输出等操作中使用。然而，变量一经声明，数据类型就无法改变。在代码清单1-9中，string max就是一个变量声明。
代码清单1-9 变量的声明和赋值
60347.png
初学者主题：局部变量
变量是一个存储位置的符号名称，程序以后可以对这个存储位置进行赋值和修改操作。局部意味着是在方法内部声明变量。
声明变量就是定义它，需要：
a. 指定变量要包含的数据的类型；
b. 为它分配标识符（变量名）。
1.2.8 数据类型
代码清单1-9声明了string类型的变量。本章还使用了int和char。
int是指C#的32位整型。
char是字符类型，长度16位，足以表示无代理项的Unicode字符5。
下一章将更详细地探讨这些以及其他常见数据类型。
初学者主题：什么是数据类型?
一个变量声明所指定的数据的类型称为数据类型。数据类型，或者简称为类型，是具有相似特征和行为的个体的分类。例如，animal（动物）就是一个类型，它对具有动物特征（多细胞、具有运动能力等）的所有个体（猴子、野猪和鸭嘴兽等）进行了分类。类似地，在编程语言中，类型是被赋予了相似特性的一些个体的定义。
1.2.9 变量的声明
在代码清单1-9中，string max是一个变量声明，它声明了一个名为max的string类型的变量。还可以在同一条语句中声明多个变量，办法是指定数据类型一次，然后用逗号分隔每个标识符，如代码清单1-10所示。
代码清单1-10 在一条语句中声明两个变量
string message1, message2;
由于声明多个变量的语句只允许开发者提供一次数据类型，因此所有变量都具有相同类型。
在C#中，变量名可以用任何字母或者下划线（_）开头，后跟任意数量的字母、数字和/或下划线。但根据约定，局部变量名采用的是camel大小写风格命名（即除了第一个单词，其他每个单词的首字母大写），而且不包含下划线。
规范
要 为局部变量使用camel大小写风格的命名。
1.2.10 变量的赋值
局部变量声明后必须在引用之前为其赋值。一个办法是使用=操作符，或者称为简单赋值操作符。操作符是一种特殊符号，标识了代码要执行的操作。代码清单1-11演示了如何利用赋值操作符指定变量max6和valerie要指向的字符串值。
代码清单1-11 更改变量的值
class MiracleMax
{
staticvoid Main()
{
string valerie;
string max = "Have fun storming the castle!";
valerie = "Think it will work?";
System.Console.WriteLine(max);
System.Console.WriteLine(valerie);
max = "It would take a miracle.";
System.Console.WriteLine(max);
}
}
从这个代码清单可以看出，既可以在声明变量的同时对它赋值（如变量max），也可以在声明了变量之后用另一条语句赋值（如变量valerie）。要赋的值必须放在赋值操作符右侧。
运行编译好的MiracleMax.exe程序，会生成如输出1-3所示的结果。
输出1-3
>MiracleMax.exe
Have fun storming the castle!
Think it will work?
It would take a miracle.
C#要求局部变量在读取之前“明确赋值”。此外，一次赋值会返回一个值。所以，C#允许在同一条语句中进行多个赋值操作，如代码清单1-12所示。
代码清单1-12 赋值会返回一个值，该值可用于再次赋值
class MiracleMax
{
staticvoid Main()
{
_// ..._
string requirements, max;
requirements = max = "It would take a miracle.";
_// ..._
}
}
1.2.11 变量的使用
赋值后就能用变量标识符引用值。因此，在System.Console.WriteLine(max)语句中使用变量max时，程序在控制台上显示Have fun storming the castle!，也就是max的值。更改max的值并执行相同的System.Console.WriteLine(max)语句，会显示max的新值，即It would take a miracle.。
高级主题：字符串不可变
所有string类型的数据，不管是不是字符串字面量（literal）7，都是不可变的（或者说是不可修改的）。例如，不可能将字符串"Come As You Are"更改为"Come As You Age"。也就是说，不能修改变量最初引用的数据，只能重新赋值，让它指向内存中的新位置。
1例如，在C# 2.0设计之初，语言的设计者们将yield指定成关键字。在微软发布的C# 2.0编译器的alpha版本中（该版本分发给了数千名开发人员），yield以一个新关键字的身份存在。然而，语言的设计者最终选择使用yield return而不是yield，从而避免将yield作为新关键字。除非与return连用，否则yield没有任何特殊意义。
2偶尔也有不兼容的情况，比如C# 2.0要求为using语句提供的对象必须实现IDisposable接口，而不能只是实现Dispose()方法。还有一些极少见的泛型表达式，比如F(G(7));，在C# 1.0中代表F((G7))，而在C# 2.0中代表调用泛型方法G，传递实参7，结果传给F。
3有两种单词缩写，一种是“Abbreviation”，比如Professor缩写为Prof.；另一种是“Contraction”，如Doctor缩写为Dr。—译者注
4也就是程序名称，比如HelloWorld.exe。—译者注
5某些语言的文字编码要用两个16位值表示。第一个代码值称为“高位代理项”（high surrogate），第二个代码值称为“低位代理项”（low surrogate）。在代理项的帮助下，Unicode可以表示100多万个不同的字符。美国和欧洲地区很少使用代理项，东亚各国则很常用。—译者注
6这里的max不是数学函数，而是变量名。
7即literal，是指以文本形式嵌入的数据。literal有多种译法，没有一种占绝对优势。最典型的译法是“字面量”、“文字常量”和“直接量”。本书采用前者。—译者注
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