Giáo trình ngôn ngữ lập trình C# (Chuẩn kiến thức)

473 trang huongle 3560

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình ngôn ngữ lập trình C# (Chuẩn kiến thức)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

giao_trinh_ngon_ngu_lap_trinh_c_chuan_kien_thuc.pdf

Nội dung text: Giáo trình ngôn ngữ lập trình C# (Chuẩn kiến thức)

Giáo trình ngôn ngữ lập trình C# Biên tập bởi: Khuyet Danh
Giáo trình ngôn ngữ lập trình C# Biên tập bởi: Khuyet Danh Các tác giả: Khuyet Danh Phiên bản trực tuyến:
MỤC LỤC 1. Microsoft.Net 2. Ngôn ngữ C# 3. Kiểu dữ liệu 4. Biến và hằng 5. Biểu thức và khoảng trắng 6. Câu lệnh (statement) 7. Toán tử 8. Namespace và các chỉ dẫn biên dịch 9. Định nghĩa lớp 10. Tạo đối tượng 11. Sử dụng các thành viên tĩnh (static member) 12. Truyền tham số 13. Nạp chồng phương thức 14. Kế thừa - đa hình 15. Nạp chồng toán tử 16. Cấu trúc 17. Thực thi giao diện 18. Truy cập phương thức giao diện 19. Mảng 20. Bộ chỉ mục 21. Giao diện tập hợp 22. Danh sách mảng 23. Hàng đợi (Queue) và ngăn xếp (Stack) 24. Kiểu từ điển 25. Lớp đối tượng String 26. Các biểu thức quy tắc (Regular Expression) 27. Cơ chế ủy quyền 28. Cơ chế sự kiện 29. Lớp đối tượng trong .NET Framework 30. Lớp thao tác tập tin 31. Làm việc với tập tin dữ liệu 32. Phát sinh và bắt giữ ngoại lệ 33. Những đối tượng ngoại lệ 1/471
Tham gia đóng góp 2/471
Microsoft.Net Tình hình trước khi MS.NET ra đời Cách đây vài năm Java được Sun viết ra, đã có sức mạnh đáng kể, nó hướng tới việc chạy trên nhiều hệ điều hành khác nhau, độc lập với bộ xử lý (Intel, Risc, ). Đặc biệt là Java rất thích hợp cho việc viết các ứng dụng trên Internet. Tuy nhiên, Java lại có hạn chế về mặt tốc độ và trên thực tế vẫn chưa thịnh hành. Mặc dù Sun Corporation và IBM có đẩy mạnh Java, nhưng Microsoft đã dùng ASP để làm giảm khả năng ảnh hưởng của Java. Để lập trình trên Web, lâu nay người ta vẫn dùng CGI-Perl và gần đây nhất là PHP, một ngôn ngữ giống như Perl nhưng tốc độ chạy nhanh hơn. Ta có thể triển khai Perl trên Unix/Linux hay MS Windows. Tuy nhiên có nhiều người không thích dùng do bản thân ngôn ngữ hay các qui ước khác thường và Perl không được phát triển thống nhất, các công cụ được xây dựng cho Perl tuy rất mạnh nhưng do nhiều nhóm phát triển và người ta không đảm bảo rằng tương lai của nó ngày càng tốt đẹp hơn. Trong giới phát triển ứng dụng trên Windows ta có thể viết ứng dụng bằng Visual C++, Delphi hay Visual Basic, đây là một số công cụ phổ biến và mạnh. Trong đó Visual C++ là một ngôn ngữ rất mạnh và cũng rất khó sử dụng. Visual Basic thì đơn giản dễ học, dễ dùng nhất nên rất thông dụng. Lý do chính là Visual Basic giúp chúng ta có thể viết chương trình trên Windows dễ dàng mà không cần thiết phải biết nhiều về cách thức MS Windows hoạt động, ta chỉ cần biết một số kiến thức căn bản tối thiểu về MS Windows là có thể lập trình được. Do đó theo quan điểm của Visual Basic nên nó liên kết với Windows là điều tự nhiên và dễ hiểu, nhưng hạn chế là Visual Basic không phải ngôn ngữ hướng đối tượng (Object Oriented). Delphi là hậu duệ của Turbo Pascal của Borland. Nó cũng giống và tương đối dễ dùng như Visual Basic. Delphi là một ngôn ngữ hướng đối tượng. Các điều khiển dùng trên Form của Delphi đều được tự động khởi tạo mã nguồn. Tuy nhiên, chức năng khởi động mã nguồn này của Delphi đôi khi gặp rắc rối khi có sự can thiệp của người dùng vào. Sau này khi công ty Borland bị bán và các chuyên gia xây dựng nên Delphi đã chạy qua bên Microsoft, và Delphi không còn được phát triển tốt nữa, người ta không dám đầu tư triển khai phần mềm vào Delphi. Công ty sau này đã phát triển dòng sản phẩm Jbuilder (dùng Java) không còn quan tâm đến Delphi. Tuy Visual Basic bền hơn do không cần phải khởi tạo mã nguồn trong Form khi thiết kế nhưng Visual Basic cũng có nhiều khuyết điểm : • Không hỗ trợ thiết kế hướng đối tượng, nhất là khả năng thừa kế (inheritance). 3/471
• Giới hạn về việc chạy nhiều tiểu trình trong một ứng dụng, ví dụ ta không thể dùng • Visual Basic để viết một Service kiểu NT. • Khả năng xử lý lỗi rất yếu, không thích hợp trong môi trường Multi- tier • Khó dùng chung với ngôn ngữ khác như C++. • Không có User Interface thích hợp cho Internet. Do Visual Basic không thích hợp cho viết các ứng Web Server nên Microsoft tạo ra ASP (Active Server Page). Các trang ASP này vừa có tag HTML vừa chứa các đoạn script (VBScript, JavaScript) nằm lẫn lộn nhau. Khi xử lý một trang ASP, nếu là tag HTML thì sẽ được gởi thẳng qua Browser, còn các script thì sẽ được chuyển thành các dòng HTML rồi gởi đi, ngoại trừ các function hay các sub trong ASP thì vị trí các script khác rất quan trọng. Khi một số chức năng nào được viết tốt người ta dịch thành ActiveX và đưa nó vào Web Server. Tuy nhiên vì lý do bảo mật nên các ISP (Internet Service Provider) làm máy chủ cho Web site thường rất dè đặt khi cài ActiveX lạ trên máy của họ. Ngoài ra việc tháo gỡ các phiên bản của ActiveX này là công việc rất khó, thường xuyên làm cho Administrator nhức đầu. Những người đã từng quản lý các version của DLL trên Windows điều than phiền tại sao phải đăng ký các DLL và nhất là chỉ có thể đăng ký một phiên bản của DLL mà thôi. Và từ “DLL Hell” xuất hiện tức là địa ngục DLL Sau này để giúp cho việc lập trình ASP nhanh hơn thì công cụ Visual InterDev, một IDE (Integrated Development Environment) ra đời. Visual InterDev tạo ra các Design Time Controls cho việc thiết kế các điều khiển trên web, Tiếc thay Visual InterDev không bền vững lắm nên sau một thời gian thì các nhà phát triển đã rời bỏ nó. Tóm lại bản thân của ASP hãy còn một số khuyết điểm quan trọng, nhất là khi chạy trên Internet Information Server với Windows NT 4, ASP không đáng tin cậy lắm. Tóm lại trong giới lập trình theo Microsoft thì việc lập trình trên desktop cho đến lập trình hệ phân tán hay trên web là không được nhịp nhàng cho lắm. Để chuyển được từ lập trình client hay desktop đến lập trình web là một chặng đường dài. Nguồn gốc .NET Đầu năm 1998, sau khi hoàn tất phiên bản Version 4 của Internet Information Server(IIS), các đội ngũ lập trình ở Microsoft nhận thấy họ còn rất nhiều sáng kiến để kiện toàn IIS. Họ bắt đầu xây dựng một kiến trúc mới trên nền tảng ý tưởng đó và đặt tên là Next Generation Windows Services (NGWS). 4/471
Sau khi Visual Basic được trình làng vào cuối 1998, dự án kế tiếp mang tên Visual Studio 7 được xác nhập vào NGWS. Đội ngũ COM+/MTS góp vào một universal runtime cho tất cả ngôn ngữ lập trình chung trong Visual Studio, và tham vọng của họ cung cấp cho các ngôn ngữ lập trình của các công ty khác dùng chung luôn. Công việc này được xúc tiến một cách hoàn toàn bí mật mãi cho đến hội nghị Professional Developers’ Conference ở Orlado vào tháng 7/2000. Đến tháng 11/2000 thì Microsoft đã phát hành bản Beta 1 của .NET gồm 3 đĩa CD. Tính đến lúc này thì Microsoft đã làm việc với .NET gần 3 năm rồi, do đó bản Beta 1 này tương đối vững chắc. .NET mang dáng dấp của những sáng kiến đã được áp dụng trước đây như p-code trong UCSD Pascal cho đến Java Virtual Machine. Có điều là Microsoft góp nhặt những sáng kiến của người khác, kết hợp với sáng kiến của chính mình để làm nên một sản phẩm hoàn chỉnh từ bên trong lẫn bên ngoài. Hiện tại Microsoft đã công bố phiên bản release của .NET. Thật sự Microsoft đã đặt cược vào .NET vì theo thông tin của công ty, đã tập trung 80% sức mạnh của Microsoft để nghiên cứu và triển khai .NET (bao gồm nhân lực và tài chính ?), tất cả các sản phẩm của Microsoft sẽ được chuyển qua .NET. Microsoft .NET Tổng quan Microsoft .NET gồm 2 phần chính : Framework và Integrated Development Environment (IDE). Framework cung cấp những gì cần thiết và căn bản, chữ Framework có nghĩa là khung hay khung cảnh trong đó ta dùng những hạ tầng cơ sở theo một qui ước nhất định để công việc được trôi chảy. IDE thì cung cấp một môi trường giúp chúng ta triển khai dễ dàng, và nhanh chóng các ứng dụng dựa trên nền tảng .NET. Nếu không có IDE chúng ta cũng có thể dùng một trình soạn thảo ví như Notepad hay bất cứ trình soạn thảo văn bản nào và sử dụng command line để biên dịch và thực thi, tuy nhiên việc này mất nhiều thời gian. Tốt nhất là chúng ta dùng IDE phát triển các ứng dụng, và cũng là cách dễ sử dụng nhất. Thành phần Framework là quan trọng nhất .NET là cốt lõi và tinh hoa của môi trường, còn IDE chỉ là công cụ để phát triển dựa trên nền tảng đó thôi. Trong .NET toàn bộ các ngôn ngữ C#, Visual C++ hay Visual Basic.NET đều dùng cùng một IDE. Tóm lại Microsoft .NET là nền tảng cho việc xây dựng và thực thi các ứng dụng phân tán thế hệ kế tiếp. Bao gồm các ứng dụng từ client đến server và các dịch vụ khác. Một số tính năng của Microsoft .NET cho phép những nhà phát triển sử dụng như sau: Một mô hình lập trình cho phép nhà phát triển xây dựng các ứng dụng dịch vụ web và ứng dụng client với Extensible Markup Language (XML). Tập hợp dịch vụ XML Web, như Microsoft .NET My Services cho phép nhà phát triển đơn giản và tích hợp người dùng kinh nghiệm. 5/471
Cung cấp các server phục vụ bao gồm: Windows 2000, SQL Server, và BizTalk Server, tất cả điều tích hợp, hoạt động, và quản lý các dịch vụ XML Web và các ứng dụng. Các phần mềm client như Windows XP và Windows CE giúp người phát triển phân phối sâu và thuyết phục người dùng kinh nghiệm thông qua các dòng thiết bị. Nhiều công cụ hỗ trợ như Visual Studio .NET, để phát triển các dịch vụ Web XML, ứng dụng trên nền Windows hay nền web một cách dể dàng và hiệu quả. Kiến trúc .NET Framework .NET Framework là một platform mới làm đơn giản việc phát triển ứng dụng trong môi trường phân tán của Internet. .NET Framework được thiết kế đầy đủ để đáp ứng theo quan điểm sau: Để cung cấp một môi trường lập trình hướng đối tượng vững chắc, trong đó mã nguồn đối tượng được lưu trữ và thực thi một cách cục bộ. Thực thi cục bộ nhưng được phân tán trên Internet, hoặc thực thi từ xa. Để cung cấp một môi trường thực thi mã nguồn mà tối thiểu được việc đóng gói phần mềm và sự tranh chấp về phiên bản. Để cung cấp một môi trường thực thi mã nguồn mà đảm bảo việc thực thi an toàn mã nguồn, bao gồm cả việc mã nguồn được tạo bởi hãng thứ ba hay bất cứ hãng nào mà tuân thủ theo kiến trúc .NET. Để cung cấp một môi trường thực thi mã nguồn mà loại bỏ được những lỗi thực hiện các script hay môi trường thông dịch. Để làm cho những người phát triển có kinh nghiệm vững chắc có thể nắm vững nhiều kiểu ứng dụng khác nhau. Như là từ những ứng dụng trên nền Windows đến những ứng dụng dựa trên web. Để xây dựng tất cả các thông tin dựa triên tiêu chuẩn công nghiệp để đảm bảo rằng mã nguồn trên .NET có thể tích hợp với bất cứ mã nguồn khác. .NET Framework có hai thành phần chính: Common Language Runtime (CLR) và thư viện lớp .NET Framework. CLR là nền tảng của .NET Framework. Chúng ta có thể hiểu runtime như là một agent quản lý mã nguồn khi nó được thực thi, cung cấp các dịch vụ cốt lõi như: quản lý bộ nhớ, quản lý tiểu trình, và quản lý từ xa. Ngoài ra nó còn thúc đẩy việc sử dụng kiểu an toàn và các hình thức khác của việc chính xác mã nguồn, đảm bảo cho việc thực hiện được bảo mật và mạnh mẽ. Thật vậy, khái niệm quản lý mã nguồn là nguyên lý nền tảng của runtime. Mã nguồn mà đích tới runtime thì được biết như là 6/471
mã nguồn được quản lý (managed code). Trong khi đó mã nguồn mà không có đích tới runtime thì được biết như mã nguồn không được quản lý (unmanaged code). Thư viện lớp, một thành phần chính khác của .NET Framework là một tập hợp hướng đối tượng của các kiểu dữ liệu được dùng lại, nó cho phép chúng ta có thể phát triển những ứng dụng từ những ứng dụng truyền thống command-line hay những ứng dụng có giao diện đồ họa (GUI) đến những ứng dụng mới nhất được cung cấp bởi ASP.NET, như là Web Form và dịch vụ XML Web. Mô tả các thành phần trong .NET framework Common Language Runtime (CLR) Như đã đề cập thì CLR thực hiện quản lý bộ nhớ, quản lý thực thi tiểu trình, thực thi mã nguồn, xác nhận mã nguồn an toàn, biên bịch và các dịch vụ hệ thống khác. Những đặc tính trên là nền tảng cơ bản cho những mã nguồn được quản lý chạy trên CLR. Do chú trọng đến bảo mật, những thành phần được quản lý được cấp những mức độ quyền hạn khác nhau, phụ thuộc vào nhiều yếu tố nguyên thủy của chúng như: liên quan đến Internet, hệ thống mạng trong nhà máy, hay một máy tính cục bộ. Điều này có nghĩa 7/471
rằng, một thành phần được quản lý có thể có hay không có quyền thực hiện một thao tác truy cập tập tin, thao tác truy cập registry, hay các chức năng nhạy cảm khác. CLR thúc đẩy việc mã nguồn thực hiện việc truy cập được bảo mật. Ví dụ, người sử dụng giới hạn rằng việc thực thi nhúng vào trong một trang web có thể chạy được hoạt hình trên màn hình hay hát một bản nhạc, nhưng không thể truy cập được dữ liệu riêng tư, tập tin hệ thống, hay truy cập mạng. Do đó, đặc tính bảo mật của CLR cho phép những phần mềm đóng gói trên Inernet có nhiều đặc tính mà không ảnh hưởng đến việc bảo mật hệ thống. CLR còn thúc đẩy cho mã nguồn được thực thi mạnh mẽ hơn bằng việc thực thi mã nguồn chính xác và sự xác nhận mã nguồn. Nền tảng của việc thực hiện này là Common Type System (CTS). CTS đảm bảo rằng những mã nguồn được quản lý thì được tự mô tả (self- describing). Sự khác nhau giữa Microsoft và các trình biên dịch ngôn ngữ của hãng thứ ba là việc tạo ra các mã nguồn được quản lý có thể thích hợp với CTS. Điều này thì mã nguồn được quản lý có thể sử dụng những kiểu được quản lý khác và những thể hiện, trong khi thúc đẩy nghiêm ngặt việc sử dụng kiểu dữ liệu chính xác và an toàn. Thêm vào đó, môi trường được quản lý của runtime sẽ thực hiện việc tự động xử lý layout của đối tượng và quản lý những tham chiếu đến đối tượng, giải phóng chúng khi chúng không còn được sử dụng nữa. Việc quản lý bộ nhớ tự động này còn giải quyết hai lỗi chung của ứng dụng: thiếu bộ nhớ và tham chiếu bộ nhớ không hợp lệ. Trong khi runtime được thiết kế cho những phần mềm của tương lai, nó cũng hỗ trợ cho phân mềm ngày nay và trước đây. Khả năng hoạt động qua lại giữa mã nguồn được quản lý và mã nguồn không được quản lý cho phép người phát triển tiếp tục sử dụng những thành phần cần thiết của COM và DLL. Rutime được thiết kế để cải tiến hiệu suất thực hiện. Mặc dù CLR cung cấp nhiều các tiêu chuẩn dịch vụ runtime, nhưng mã nguồn được quản lý không bao giờ được dịch. Có một đặc tính gọi là Just-in-Time (JIT) biên dịch tất cả những mã nguồn được quản lý vào trong ngôn ngữ máy của hệ thống vào lúc mà nó được thực thi. Khi đó, trình quản lý bộ nhớ xóa bỏ những phân mảnh bộ nhớ nếu có thể được và gia tăng tham chiếu bộ nhớ cục bộ, và kết quả gia tăng hiệu quả thực thi. Thư viện lớp .NET Framework Thư viện lớp .NET Framework là một tập hợp những kiểu dữ liệu được dùng lại và được kết hợp chặt chẽ với Common Language Runtime. Thư viện lớp là hướng đối tượng cung cấp những kiểu dữ liệu mà mã nguồn được quản lý của chúng ta có thể dẫn xuất. Điều này không chỉ làm cho những kiểu dữ liệu của .NET Framework dễ sử dụng mà còn làm giảm thời gian liên quan đến việc học đặc tính mới của .NET Framework. Thêm 8/471
vào đó, các thành phần của các hãng thứ ba có thể tích hợp với những lớp trong .NET Framework. Cũng như mong đợi của người phát triển với thư viện lớp hướng đối tượng, kiểu dữ liệu . NET Framework cho phép người phát triển thiết lập nhiều mức độ thông dụng của việc lập trình, bao gồm các nhiệm vụ như: quản lý chuỗi, thu thập hay chọn lọc dữ liệu, kết nối với cơ cở dữ liệu, và truy cập tập tin. Ngoài những nhiệm vụ thông dụng trên. Thư viện lớp còn đưa vào những kiểu dữ liệu để hỗ trợ cho những kịch bản phát triển chuyên biệt khác. Ví dụ người phát triển có thể sử dụng .NET Framework để phát triển những kiểu ứng dụng và dịch vụ như sau: Ứng dụng Console Ứng dụng giao diện GUI trên Windows (Windows Forms) Ứng dụng ASP.NET Dịch vụ XML Web Dịch vụ Windows Trong đó những lớp Windows Forms cung cấp một tập hợp lớn các kiểu dữ liệu nhằm làm đơn giản việc phát triển các ứng dụng GUI chạy trên Windows. Còn nếu như viết các ứng dụng ASP.NET thì có thể sử dụng các lớp Web Forms trong thư viện .NET Framework. Phát triển ứng dụng Client Những ứng dụng client cũng gần với những ứng dụng kiểu truyền thống được lập trình dựa trên Windows. Đây là những kiểu ứng dụng hiển thị những cửa sổ hay những form trên desktop cho phép người dùng thực hiện một thao tác hay nhiệm vụ nào đó. Những ứng dụng client bao gồm những ứng dụng như xử lý văn bản, xử lý bảng tính, những ứng dụng trong lĩnh vực thương mại như công cụ nhập liệu, công cụ tạo báo cáo Những ứng dụng client này thường sử dụng những cửa sổ, menu, toolbar, button hay các thành phần GUI khác, và chúng thường truy cập các tài nguyên cục bộ như là các tập tin hệ thống, các thiết bị ngoại vi như máy in. Một loại ứng dụng client khác với ứng dụng truyền thống như trên là ActiveX control (hiện nay nó được thay thế bởi các Windows Form control) được nhúng vào các trang web trên Internet. Các ứng dụng này cũng giống như những ứng dụng client khác là có thể truy cập tài nguyên cục bộ. 9/471
Trong quá khứ, những nhà phát triển có thể tạo các ứng dụng sử dụng C/C++ thông qua kết nối với MFC hoặc sử dụng môi trường phát triển ứng dụng nhanh (RAD: Rapid . Application Development). .NET Framework tích hợp diện mạo của những sản phẩm thành một. Môi trường phát triển cố định làm đơn giản mạnh mẽ sự phát triển của ứng dụng client. Những lớp .NET Framework chứa trong .NET Framework được thiết kế cho việc sử dụng phát triển các GUI. Điều này cho phép người phát triển nhanh chóng và dễ dàng tạo các cửa sổ, button, menu, toolbar, và các thành phần khác trong các ứng dụng được viết phục vụ cho lĩnh vực thương mại. Ví dụ như, .NET cung cấp những thuộc tính đơn giản để hiệu chỉnh các hiệu ứng visual liên quan đến form. Trong vài trường hợp hệ điều hành không hỗ trợ việc thay đổi những thuộc tính này một cách trực tiếp, và trong trường hợp này .NET tự động tạo lại form. Đây là một trong nhiều cách mà .NET tích hợp việc phát triển giao diện làm cho mã nguồn đơn giản và mạnh mẽ hơn. Không giống như ActiveX control, Windows Form control có sự truy cập giới hạn đến máy của người sử dụng. Điều này có nghĩa rằng mà nguồn thực thi nhị phân có thể truy cập một vài tài nguyên trong máy của người sử dụng (như các thành phần đồ họa hay một số tập tin được giới hạn) mà không thể truy cập đến những tài nguyên khác. Nguyên nhân là sự bảo mật truy cập của mã nguồn. Lúc này các ứng dụng được cài đặt trên máy người dùng có thể an toàn để đưa lên Internet Biên dịch và MSIL Trong .NET Framework, chương trình không được biên dịch vào các tập tin thực thi mà thay vào đó chúng được biên dịch vào những tập tin trung gian gọi là Microsoft Intermediate Language (MSIL). Những tập tin MSIL được tạo ra từ C# cũng tương tự như các tập tin MSIL được tạo ra từ những ngôn ngữ khác của .NET, platform ở đây không cần biết ngôn ngữ của mã nguồn. Điều quan trọng chính yếu của CLR là chung (common), cùng một runtime hỗ trợ phát triển trong C# cũng như trong VB.NET. Mã nguồn C# được biên dịch vào MSIL khi chúng ta build project. Mã MSIL này được lưu vào trong một tập tin trên đĩa. Khi chúng ta chạy chương trình, thì MSIL được biên dịch một lần nữa, sử dụng trình biên dịch Just-In-Time (JIT). Kết quả là mã máy được thực thi bởi bộ xử lý của máy. Trình biên dịch JIT tiêu chuẩn thì thực hiện theo yêu cầu. Khi một phương thức được gọi, trình biên dịch JIT phân tích MSIL và tạo ra sản phẩm mã máy có hiệu quả cao, mã này có thể chạy rất nhanh. Trình biên dịch JIT đủ thông minh để nhận ra khi một mã đã được biên dịch,do vậy khi ứng dụng chạy thì việc biên dịch chỉ xảy ra khi cần thiết, tức là chỉ biên dịch mã MSIL chưa biên dịch ra mã máy. Khi đó một ứng dụng .NET thực 10/471
hiện, chúng có xu hướng là chạy nhanh và nhanh hơn nữa, cũng như là những mã nguồn được biên dịch rồi thì được dùng lại. Do tất cả các ngôn ngữ .NET Framework cùng tạo ra sản phẩm MSIL giống nhau, nên kết quả là một đối tượng được tạo ra từ ngôn ngữ này có thể được truy cập hay được dẫn xuất từ một đối tượng của ngôn ngữ khác trong .NET. Ví dụ, người phát triển có thể tạo một lớp cơ sở trong VB.NET và sau đó dẫn xuất nó trong C# một cách dễ dàng. Ngôn ngữ C# Ngôn ngữ C# khá đơn giản, chỉ khoảng 80 từ khóa và hơn mười mấy kiểu dữ liệu được xây dựng sẵn. Tuy nhiên, ngôn ngữ C# có ý nghĩa cao khi nó thực thi những khái niệm lập trình hiện đại. C# bao gồm tất cả những hỗ trợ cho cấu trúc, thành phần component, lập trình hướng đối tượng. Những tính chất đó hiện diện trong một ngôn ngữ lập trình hiện đại. Và ngôn ngữ C# hội đủ những điều kiện như vậy, hơn nữa nó được xây dựng trên nền tảng của hai ngôn ngữ mạnh nhất là C++ và Java. Ngôn ngữ C# được phát triển bởi đội ngũ kỹ sư của Microsoft, trong đó người dẫn đầu là Anders Hejlsberg và Scott Wiltamuth. Cả hai người này điều là những người nổi tiếng, trong đó Anders Hejlsberg được biết đến là tác giả của Turbo Pascal, một ngôn ngữ lập trình PC phổ biến. Và ông đứng đầu nhóm thiết kế Borland Delphi, một trong những thành công đầu tiên của việc xây dựng môi trường phát triển tích hợp (IDE) cho lập trình client/server. Phần cốt lõi hay còn gọi là trái tim của bất cứ ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng là sự hỗ trợ của nó cho việc định nghĩa và làm việc với những lớp. Những lớp thì định nghĩa những kiểu dữ liệu mới, cho phép người phát triển mở rộng ngôn ngữ để tạo mô hình tốt hơn để giải quyết vấn đề. Ngôn ngữ C# chứa những từ khóa cho việc khai báo những kiểu lớp đối tượng mới và những phương thức hay thuộc tính của lớp, và cho việc thực thi đóng gói, kế thừa, và đa hình, ba thuộc tính cơ bản của bất cứ ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng. Trong ngôn ngữ C# mọi thứ liên quan đến khai báo lớp điều được tìm thấy trong phần khai báo của nó. Định nghĩa một lớp trong ngôn ngữ C# không đòi hỏi phải chia ra tập tin header và tập tin nguồn giống như trong ngôn ngữ C++. Hơn thế nữa, ngôn ngữ C# hỗ trợ kiểu XML, cho phép chèn các tag XML để phát sinh tự động các document cho lớp. C# cũng hỗ trợ giao diện interface, nó được xem như một cam kết với một lớp cho những dịch vụ mà giao diện quy định. Trong ngôn ngữ C#, một lớp chỉ có thể kế thừa từ duy nhất một lớp cha, tức là không cho đa kế thừa như trong ngôn ngữ C++, tuy nhiên một lớp có thể thực thi nhiều giao diện. Khi một lớp thực thi một giao diện thì nó sẽ hứa là nó sẽ cung cấp chức năng thực thi giao diện. 11/471
Trong ngôn ngữ C#, những cấu trúc cũng được hỗ trợ, nhưng khái niệm về ngữ nghĩa của nó thay đổi khác với C++. Trong C#, một cấu trúc được giới hạn, là kiểu dữ liệu nhỏ gọn, và khi tạo thể hiện thì nó yêu cầu ít hơn về hệ điều hành và bộ nhớ so với một lớp. Một cấu trúc thì không thể kế thừa từ một lớp hay được kế thừa nhưng một cấu trúc có thể thực thi một giao diện. Ngôn ngữ C# cung cấp những đặc tính hướng thành phần (component-oriented), như là những thuộc tính, những sự kiện. Lập trình hướng thành phần được hỗ trợ bởi CLR cho phép lưu trữ metadata với mã nguồn cho một lớp. Metadata mô tả cho một lớp, bao gồm những phương thức và những thuộc tính của nó, cũng như những sự bảo mật cần thiết và những thuộc tính khác. Mã nguồn chứa đựng những logic cần thiết để thực hiện những chức năng của nó Do vậy, một lớp được biên dịch như là một khối self-contained, nên môi trường hosting biết được cách đọc metadata của một lớp và mã nguồn cần thiết mà không cần những thông tin khác để sử dụng nó. Một lưu ý cuối cùng về ngôn ngữ C# là ngôn ngữ này cũng hỗ trợ việc truy cập bộ nhớ trực tiếp sử dụng kiểu con trỏ của C++ và từ khóa cho dấu ngoặc [] trong toán tử. Các mã nguồn này là không an toàn (unsafe). Và bộ giải phóng bộ nhớ tự động của CLR sẽ không thực hiện việc giải phóng những đối tượng được tham chiếu bằng sử dụng con trỏ cho đến khi chúng được giải phóng. 12/471
Ngôn ngữ C# Tại sao phải sử dụng ngôn ngữ C# Nhiều người tin rằng không cần thiết có một ngôn ngữ lập trình mới. Java, C++, Perl, Microsoft Visual Basic, và những ngôn ngữ khác được nghĩ rằng đã cung cấp tất cả những chức năng cần thiết. Ngôn ngữ C# là một ngôn ngữ được dẫn xuất từ C và C++, nhưng nó được tạo từ nền tảng phát triển hơn. Microsoft bắt đầu với công việc trong C và C++ và thêm vào những đặc tính mới để làm cho ngôn ngữ này dễ sử dụng hơn. Nhiều trong số những đặc tính này khá giống với những đặc tính có trong ngôn ngữ Java. Không dừng lại ở đó, Microsoft đưa ra một số mục đích khi xây dựng ngôn ngữ này. Những mục đích này được được tóm tắt như sau: • C# là ngôn ngữ đơn giản • C# là ngôn ngữ hiện đại • C# là ngôn ngữ hướng đối tượng • C# là ngôn ngữ mạnh mẽ và mềm dẻo • C# là ngôn ngữ có ít từ khóa • C# là ngôn ngữ hướng module • C# sẽ trở nên phổ biến C# là ngôn ngữ đơn giản C# loại bỏ một vài sự phức tạp và rối rắm của những ngôn ngữ như Java và c++, bao gồm việc loại bỏ những macro, những template, đa kế thừa, và lớp cơ sở ảo (virtual base class). Chúng là những nguyên nhân gây ra sự nhầm lẫn hay dẫn đến những vấn đề cho các người phát triển C++. Nếu chúng ta là người học ngôn ngữ này đầu tiên thì chắc chắn là ta sẽ không trải qua những thời gian để học nó! Nhưng khi đó ta sẽ không biết được hiệu quả của ngôn ngữ C# khi loại bỏ những vấn đề trên. Ngôn ngữ C# đơn giản vì nó dựa trên nền tảng C và C++. Nếu chúng ta thân thiện với C và C++ hoậc thậm chí là Java, chúng ta sẽ thấy C# khá giống về diện mạo, cú pháp, biểu thức, toán tử và những chức năng khác được lấy trực tiếp từ ngôn ngữ C và C++, nhưng nó đã được cải tiến để làm cho ngôn ngữ đơn giản hơn. Một vài trong các sự cải tiến là loại bỏ các dư thừa, hay là thêm vào những cú pháp thay đổi. Ví dụ như, trong C++ có ba toán tử làm việc với các thành viên là ::, . , và ->. Để biết khi nào dùng ba toán tử này cũng phức tạp và dễ nhầm lẫn. Trong C#, chúng được thay thế với một toán tử duy nhất gọi là . (dot). Đối với người mới học thì điều này và những việc cải tiến khác làm bớt nhầm lẫn và đơn giản hơn. 13/471
Nếu chúng ta đã sử dụng Java và tin rằng nó đơn giản, thì chúng ta cũng sẽ tìm thấy rằng C# cũng đơn giản. Hầu hết mọi người đều không tin rằng Java là ngôn ngữ đơn giản. Tuy nhiên, C# thì dễ hơn là Java và C++. C# là ngôn ngữ hiện đại Điều gì làm cho một ngôn ngữ hiện đại? Những đặc tính như là xử lý ngoại lệ, thu gom bộ nhớ tự động, những kiểu dữ liệu mở rộng, và bảo mật mã nguồn là những đặc tính được mong đợi trong một ngôn ngữ hiện đại. C# chứa tất cả những đặc tính trên. Nếu là người mới học lập trình có thể chúng ta sẽ cảm thấy những đặc tính trên phức tạp và khó hiểu. Tuy nhiên, cũng đừng lo lắng chúng ta sẽ dần dần được tìm hiểu những đặc tính qua các chương trong cuốn sách này. Con trỏ được tích hợp vào ngôn ngữ C++. Chúng cũng là nguyên nhân gây ra những rắc rối của ngôn ngữ này. C# loại bỏ những phức tạp và rắc rối phát sinh bởi con trỏ. Trong C#, bộ thu gom bộ nhớ tự động và kiểu dữ liệu an toàn được tích hợp vào ngôn ngữ,sẽ loại bỏ những vấn đề rắc rối của C++. C# là ngôn ngữ hướng đối tượng Những đặc điểm chính của ngôn ngữ hướng đối tượng (Object-oriented language) là sự đóng gói (encapsulation), sự kế thừa (inheritance), và đa hình (polymorphism). C# hỗ trợ tất cả những đặc tính trên. Phần hướng đối tượng của C# sẽ được trình bày chi tiết trong một chương riêng ở phần sau. C# là ngôn ngữ mạnh mẽ và cũng mềm dẻo Như đã đề cập trước, với ngôn ngữ C# chúng ta chỉ bị giới hạn ở chính bởi bản thân hay là trí tưởng tượng của chúng ta. Ngôn ngữ này không đặt những ràng buộc lên những việc có thể làm. C# được sử dụng cho nhiều các dự án khác nhau như là tạo ra ứng dụng xử lý văn bản, ứng dụng đồ họa, bản tính, hay thậm chí những trình biên dịch cho các ngôn ngữ khác. C# là ngôn ngữ ít từ khóa C# là ngôn ngữ sử dụng giới hạn những từ khóa. Phần lớn các từ khóa được sử dụng để mô tả thông tin. Chúng ta có thể nghĩ rằng một ngôn ngữ có nhiều từ khóa thì sẽ mạnh hơn. Điều này không phải sự thật, ít nhất là trong trường hợp ngôn ngữ C#, chúng ta có thể tìm thấy rằng ngôn ngữ này có thể được sử dụng để làm bất cứ nhiệm vụ nào. Bảng sau liệt kê các từ khóa của ngôn ngữ C#. 14/471
Từ khóa của ngôn ngữ C# abstract default foreach object sizeof unsafe as delegate goto operator stackalloc ushort base do if out static using bool double implicit override string virtual break else in params struct volatile byte enum int private switch void case event interface protected this while catch explicit internal public throw char extern is readonly true checked false lock ref try class finally long return typeof const fixed namespace sbyte uint continue float new sealed ulong decimal for null short unchecked C# là ngôn ngữ hướng module Mã nguồn C# có thể được viết trong những phần được gọi là những lớp, những lớp này chứa các phương thức thành viên của nó. Những lớp và những phương thức có thể được sử dụng lại trong ứng dụng hay các chương trình khác. Bằng cách truyền các mẫu thông tin đến những lớp hay phương thức chúng ta có thể tạo ra những mã nguồn dùng lại có hiệu quả. C# sẽ là một ngôn ngữ phổ biến C# là một trong những ngôn ngữ lập trình mới nhất. Vào thời điểm cuốn sách này được viết, nó không được biết như là một ngôn ngữ phổ biến. Nhưng ngôn ngữ này có một số lý do để trở thành một ngôn ngữ phổ biến. Một trong những lý do chính là Microsoft và sự cam kết của .NET Microsoft muốn ngôn ngữ C# trở nên phổ biến. Mặc dù một công ty không thể làm một sản phẩm trở nên phổ biến, nhưng nó có thể hỗ trợ. Cách đây không lâu, Microsoft đã gặp sự thất bại về hệ điều hành Microsoft Bob. Mặc dù Microsoft muốn Bob trở nên phổ biến nhưng thất bại. C# thay thế tốt hơn để đem đến thành công sơ với Bob. Thật sự 15/471
là không biết khi nào mọi người trong công ty Microsoft sử dụng Bob trong công việc hằng ngày của họ. Tuy nhên,với C# thì khác, nó được sử dụng bởi Microsoft. Nhiều sản phẩm của công ty này đã chuyển đổi và viết lại bằng C#. Bằng cách sử dụng ngôn ngữ này Microsoft đã xác nhận khả năng của C# cần thiết cho những người lập trình. Micorosoft .NET là một lý do khác để đem đến sự thành công của C#. .NET là một sự thay đổi trong cách tạo và thực thi những ứng dụng. Ngoài hai lý do trên ngôn ngữ C# cũng sẽ trở nên phổ biến do những đặc tính của ngôn ngữ này được đề cập trong mục trước như: đơn giản, hướng đối tượng, mạnh mẽ Ngôn ngữ C# và những ngôn ngữ khác Chúng ta đã từng nghe đến những ngôn ngữ khác như Visual Basic, C++ và Java. Có lẽ chúng ta cũng tự hỏi sự khác nhau giữa ngôn ngữ C# và nhưng ngôn ngữ đó. Và cũng tự hỏi tại sao lại chọn ngôn ngữ này để học mà không chọn một trong những ngôn ngữ kia. Có rất nhiều lý do và chúng ta hãy xem một số sự so sánh giữa ngôn ngữ C# với những ngôn ngữ khác giúp chúng ta phần nào trả lời được những thắc mắc. Microsoft nói rằng C# mang đến sức mạnh của ngôn ngữ C++ với sự dễ dàng của ngôn ngữ Visual Basic. Có thể nó không dễ như Visual Basic, nhưng với phiên bản Visual Basic.NET (Version 7) thì ngang nhau. Bởi vì chúng được viết lại từ một nền tảng. Chúng ta có thể viết nhiều chương trình với ít mã nguồn hơn nếu dùng C#. Mặc dù C# loại bỏ một vài các đặc tính của C++, nhưng bù lại nó tránh được những lỗi mà thường gặp trong ngôn ngữ C++. Điều này có thể tiết kiệm được hàng giờ hay thậm chí hàng ngày trong việc hoàn tất một chương trình. Chúng ta sẽ hiểu nhiều về điều này trong các chương của giáo trình. Một điều quan trọng khác với C++ là mã nguồn C# không đòi hỏi phải có tập tin header. Tất cả mã nguồn được viết trong khai báo một lớp. Như đã nói ở bên trên. .NET runtime trong C# thực hiện việc thu gom bộ nhớ tự động. Do điều này nên việc sử dụng con trỏ trong C# ít quan trọng hơn trong C++. Những con trỏ cũng có thể được sử dụng trong C#, khi đó những đoạn mã nguồn này sẽ được đánh dấu là không an toàn (unsafe code). C# cũng từ bỏ ý tưởng đa kế thừa như trong C++. Và sự khác nhau khác là C# đưa thêm thuộc tính vào trong một lớp giống như trong Visual Basic. Và những thành viên của lớp được gọi duy nhất bằng toán tử “.” khác với C++ có nhiều cách gọi trong các tình huống khác nhau. 16/471
Một ngôn ngữ khác rất mạnh và phổ biến là Java, giống như C++ và C# được phát triển dựa trên C. Nếu chúng ta quyết định sẽ học Java sau này, chúng ta sẽ tìm được nhiều cái mà học từ C# có thể được áp dụng. Điểm giống nhau C# và Java là cả hai cùng biên dịch ra mã trung gian: C# biên dịch ra MSIL còn Java biên dịch ra bytecode. Sau đó chúng được thực hiện bằng cách thông dịch hoặc biên dịch just-in-time trong từng máy ảo tương ứng. Tuy nhiên, trong ngôn ngữ C# nhiều hỗ trợ được đưa ra để biên dịch mã ngôn ngữ trung gian sang mã máy. C# chứa nhiều kiểu dữ liệu cơ bản hơn Java và cũng cho phép nhiều sự mở rộng với kiểu dữ liệu giá trị. Ngôn ngữ C# hỗ trợ kiểu liệt kệ (enumerator), kiểu này được giới hạn đến một tập hằng được định nghĩa trước, và kiểu dữ liệu cấu trúc đây là kiểu dữ liệu giá trị do người dùng định nghĩa. Chúng ta sẽ được tìm hiểu kỹ hơn về kiểu dữ liệu tham chiếu và kiểu dữ liệu giá trị sẽ được trình bày trong phần sau Tương tự như Java, C# cũng từ bỏ tính đa kế thừa trong một lớp, tuy nhiên mô hình kế thừa đơn này được mở rộng bởi tính đa kế thừa nhiều giao diện. Các bước chuẩn bị cho chương trình Thông thường, trong việc phát triển phần mềm, người phát triển phải tuân thủ theo quy trình phát triển phần mềm một cách nghiêm ngặt và quy trình này đã được chuẩn hóa. Tuy nhiên trong phạm vi của chúng ta là tìm hiểu một ngôn ngữ mới và viết những chương trình nhỏ thì không đòi hỏi khắt khe việc thực hiện theo quy trình. Nhưng để giải quyết được những vấn đề thì chúng ta cũng cần phải thực hiện đúng theo các bước sau. Đầu tiên là phải xác định vấn đề cần giải quyết. Nếu không biết rõ vấn đề thì ta không thể tìm được phương pháp giải quyết. Sau khi xác định được vấn đề, thì chúng ta có thể nghĩ ra các kế hoạch để thực hiện. Sau khi có một kế hoạch, thì có thể thực thi kế hoạch này. Sau khi kế hoạch được thực thi, chúng ta phải kiểm tra lại kết quả để xem vấn đề được giải quyết xong chưa. Logic này thường được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có lập trình. Khi tạo một chương trình trong C# hay bất cứ ngôn ngữ nào, chúng ta nên theo những bước tuần tự sau: • Xác định mục tiêu của chương trình. • Xác định những phương pháp giải quyết vấn đề. • Tạo một chương trình để giải quyết vấn đề. • Thực thi chương trình để xem kết quả. 17/471
Ví dụ mục tiêu để viết chương trình xử lý văn bản đơn giản, mục tiêu chính là xây dựng chương trình cho phép soạn thảo và lưu trữ những chuỗi ký tự hay văn bản. Nếu không có mục tiêu thì không thể viết được chương trình hiệu quả. Bước thứ hai là quyết định đến phương pháp để viết chương trình. Bước này xác định những thông tin nào cần thiết được sử dụng trong chương trình, các hình thức nào được sử dụng. Từ những thông tin này chúng ta rút ra được phương pháp để giải quyết vấn đề. Bước thứ ba là bước cài đặt, ở bước này có thể dùng các ngôn ngữ khác nhau để cài đặt,tuy nhiên, ngôn ngữ phù hợp để giải quyết vấn đề một cách tốt nhất sẽ được chọn. Trong phạm vi của sách này chúng ta mặc định là dùng C#, đơn giản là chúng ta đang tìm hiểu nó! Và bước cuối cùng là phần thực thi chương trình để xem kết quả. Chương trình C# đơn giản Để bắt đầu cho việc tìm hiểu ngôn ngữ C# và tạo tiền đề cho các chương sau, chương đầu tiên trình bày một chương trình C# đơn giản nhất. Chương trình C# đầu tiên. class ChaoMung { static void Main( ) { // Xuat ra man hinh System.Console.WriteLine("Chao Mung"); } } 18/471
Kết quả: Chao Mung Sau khi viết xong chúng ta lưu dưới dạng tập tin có phần mở rộng *.cs (C sharp). Sau đó biên dịch và chạy chương trình. Kết quả là một chuỗi “Chao Mung” sẽ xuất hiện trong màn hình console. Các mục sau sẽ giới thiệu xoay quanh ví dụ trên, còn phần chi tiết từng loại sẽ được trình bày trong các chương kế tiếp. Lớp, đối tượng và kiểu dữ liệu (type) Điều cốt lõi của lập trình hướng đối tượng là tạo ra các kiểu mới. Kiểu là một thứ được xem như trừu tượng. Nó có thể là một bảng dữ liệu, một tiểu trình, hay một nút lệnh trong một cửa sổ. Tóm lại kiểu được định nghĩa như một dạng vừa có thuộc tính chung (properties) và các hành vi ứng xử (behavior) của nó. Nếu trong một ứng dụng trên Windows chúng ta tạo ra ba nút lệnh OK, Cancel, Help, thì thực chất là chúng ta đang dùng ba thể hiện của một kiểu nút lệnh trong Windows và các nút này cùng chia xẻ các thuộc tính và hành vi chung với nhau. Ví dụ, các nút có các thuộc tính như kích thước, vị trí, nhãn tên (label), tuy nhiên mỗi thuộc tính của một thể hiện không nhất thiết phải giống nhau, và thường thì chúng khác nhau, như nút OK có nhãn là “OK”, Cancel có nhãn là “Cancel” Ngoài ra các nút này có các hành vi ứng xử chung như khả năng vẽ, kích hoạt, đáp ứng các thông điệp nhấn, Tùy theo từng chức năng đặc biệt riêng của từng loại thì nội dung ứng xử khác nhau, nhưng tất cả chúng được xem như là cùng một kiểu. Cũng như nhiều ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng khác, kiểu trong C# được định nghĩa là một lớp (class), và các thể hiện riêng của từng lớp được gọi là đối tượng (object). Trong các chương kế tiếp sẽ trình bày các kiểu khác nhau ngoài kiểu lớp như kiểu liệt kê, cấu trúc và kiểu ủy quyền (delegates). Quay lại chương trình ChaoMung trên, chương trình này chỉ có một kiểu đơn giản là lớp ChaoMung. Để định nghĩa một kiểu lớp trong C# chúng ta phải dùng từ khoá class, tiếp sau là tên lớp trong ví dụ trên tên lớp là ChaoMung. Sau đó định nghĩa các thuộc tính và hành động cho lớp. Thuộc tính và hành động phải nằm trong dấu { }. 19/471
Khai báo lớp trong C# không có dấu ; sau ngoặc } cuối cùng của lớp. Và khác với lớp trong C/C++ là chia thành 2 phần header và phần định nghĩa. Trong C# , định nghĩa một lớp được gói gọn trong dấu { } sau tên lớp và trong cùng một tập tin. Phương thức Hai thành phần chính cấu thành một lớp là thuộc tính hay tính chất và phương thức hay còn gọi là hành động ứng xử của đối tượng. Trong C# hành vi được định nghĩa như một phương thức thành viên của lớp. Phương thức chính là các hàm được định nghĩa trong lớp. Do đó, ta còn có thể gọi các phương thức thành viên là các hàm thành viên trong một lớp. Các phương thức này chỉ ra rằng các hành động mà lớp có thể làm được cùng với cách thức làm hành động đó. Thông thường, tên của phương thức thường được đặt theo tên hành động, ví dụ như DrawLine() hay GetString(). Tuy nhiên trong ví dụ trên vừa trình bày, chúng ta có hàm thành viên là Main() hàm này là hàm đặc biệt, không mô tả hành động nào của lớp hết, nó được xác định là hàm đầu vào của lớp (entry point) và được CRL gọi đầu tiên khi thực thi. Trong C#, hàm Main() được viết ký tự hoa đầu, và có thể trả về giá trị void hay int Khi chương trình thực thi, CLR gọi hàm Main() đầu tiên, hàm Main() là đầu vào của chương trình, và mỗi chương trình phải có một hàm Main(). Đôi khi chương trình có nhiều hàm Main() nhưng lúc này ta phải xác định các chỉ dẫn biên dịch để CLR biết đâu là hàm Main() đầu vào duy nhất trong chương trình. Việc khai báo phương thức được xem như là một sự giao ước giữa người tạo ra lớp và người sử dụng lớp này. Người xây dựng các lớp cũng có thể là người dùng lớp đó, nhưng không hoàn toàn như vậy. Vì có thể các lớp này được xây dựng thành các thư viện chuẩn và cung cấp cho các nhóm phát triển khác Do vậy việc tuân thủ theo các qui tắc lá rất cần thiết. Để khai báo một phương thức, phải xác định kiểu giá trị trả về, tên của phương thức, và cuối cùng là các tham số cần thiết cho phương thức thực hiện. Chú thích Một chương trình được viết tốt thì cần phải có chú thích các đoạn mã được viết. Các đoạn chú thích này sẽ không được biên dịch và cũng không tham gia vào chương trình. Mục đích chính là làm cho đoạn mã nguồn rõ ràng và dễ hiểu. Trong ví dụ 1 có một dòng chú thích : 20/471
// Xuat ra man hinh. Một chuỗi chú thích trên một dòng thì bắt đầu bằng ký tự “//”. Khi trình biên dịch gặp hai ký tự này thì sẽ bỏ qua dòng đó. Ngoài ra C# còn cho phép kiểu chú thích cho một hay nhiều dòng, và ta phải khai báo “/*” ở phần đầu chú thích và kết thúc chú thích là ký tự “*/”. Minh họa dùng chú thích trên nhiều dòng class ChaoMung { static void Main() { /* Xuat ra man hinh chuoi ‘chao mung’ Su dung ham WriteLine cua lop System.Console */ System.Console.WriteLine(“Chao Mung”); } } Kết quả: Chao Mung Ngoài hai kiểu chú thích trên giống trong C/C++ thì C# còn hỗ trợ thêm kiểu thứ ba cũng là kiểu cuối cùng, kiểu này chứa các định dạng XML nhằm xuất ra tập tin XML khi biên dịch để tạo sưu liệu cho mã nguồn .Chúng ta sẽ bàn kiểu này ở các chương trình ở các phần tiếp. 21/471
Ứng dụng Console Ví dụ đơn giản trên được gọi là ứng dụng console, ứng dụng này giao tiếp với người dùng thông quan bàn phím và không có giao diện người dùng (UI), giống như các ứng dụng thường thấy trong Windows. Trong các chương xây dựng các ứng dụng nâng cao trên Windows hay Web thì ta mới dùng các các giao diện đồ họa. Còn để tìm hiểu về ngôn ngữ C# thuần tuý thì cách tốt nhất là ta viết các ứng dụng console. Trong hai ứng dụng đơn giản trên ta đã dùng phương thức WriteLine() của lớp Console. Phương thức này sẽ xuất ra màn hình dòng lệnh hay màn hình DOS chuỗi tham số đưa vào, cụ thể là chuỗi “Chao Mung”. Namespace Như chúng ta đã biết .NET cung cấp một thư viện các lớp đồ sộ và thư viện này có tên là FCL (Framework Class Library). Trong đó Console chỉ là một lớp nhỏ trong hàng ngàn lớp trong thư viện. Mỗi lớp có một tên riêng, vì vậy FCL có hàng ngàn tên như ArrayList, Dictionary, FileSelector, Điều này làm nảy sinh vấn đề, người lập trình không thể nào nhớ hết được tên của các lớp trong .NET Framework. Tệ hơn nữa là sau này có thể ta tạo lại một lớp trùng với lớp đã có chẳng hạn. Ví dụ trong quá trình phát triển một ứng dụng ta cần xây dựng một lớp từ điển và lấy tên là Dictionary, và điều này dẫn đến sự tranh chấp khi biên dịch vì C# chỉ cho phép một tên duy nhất. Chắc chắn rằng khi đó chúng ta phải đổi tên của lớp từ điển mà ta vừa tạo thành một cái tên khác chẳng hạn như myDictionary. Khi đó sẽ làm cho việc phát triển các ứng dụng trở nên phức tạp, cồng kềnh. Đến một sự phát triển nhất định nào đó thì chính là cơn ác mộng cho nhà phát triển. Giải pháp để giải quyết vấn đề này là việc tạo ra một namespace, namsespace sẽ hạn chế phạm vi của một tên, làm cho tên này chỉ có ý nghĩa trong vùng đã định nghĩa. Giả sử có một người nói Tùng là một kỹ sư, từ kỹ sư phải đi kèm với một lĩnh vực nhất định nào đó, vì nếu không thì chúng ta sẽ không biết được là anh ta là kỹ sư cầu đường, cơ khí hay phần mềm. Khi đó một lập trình viên C# sẽ bảo rằng Tùng là CauDuong.KySu phân biệt với CoKhi.KySu hay PhanMem.KySu. Namespace trong trường hợp này là CauDuong, CoKhi, PhanMem sẽ hạn chế phạm vi của những từ theo sau. Nó tạo ra một vùng không gian để tên sau đó có nghĩa. Tương tự như vậy ta cứ tạo các namespace để phân thành các vùng cho các lớp trùng tên không tranh chấp với nhau. 22/471
Tương tự như vậy, .NET Framework có xây dựng một lớp Dictionary bên trong namespace System.Collections, và tương ứng ta có thể tạo một lớp Dictionary khác nằm trong namespace ProgramCSharp.DataStructures, điều này hoàn toàn không dẫn đến sự tranh chấp với nhau. Trong ví dụ minh họa 1.2 đối tượng Console bị hạn chế bởi namespace bằng việc sử dụng mã lệnh: System.Console.WriteLine(); Toán tử ‘.’ Trong vídụ 2.2 trên dấu ‘.’ được sử dụng để truy cập đến phương thức hay dữ liệu trong một lớp (trong trường hợp này phương thức là WriteLine()), và ngăn cách giữa tên lớp đến một namespace xác nhận (namspace System và lớp là Console). Việc thực hiện này theo hướng từ trên xuống, trong đó mức đầu tiên namespace là System, tiếp theo là lớp Console,và cuối cùng là truy cập đến các phương thức hay thuộc tính của lớp. Trong nhiều trường hợp namespace có thể được chia thành các namespace con gọi là subnamespace. Ví dụ trong namespace System có chứa một số các subnamesapce như Configuration, Collections, Data, và còn rất nhiều nữa, hơn nữa trong namespace Collection còn chia thành nhiều namesapce con nữa. Namespace giúp chúng ta tổ chức và ngăn cách những kiểu. Khi chúng ta viết một chương trình C# phức tạp, chúng ta có thể phải tạo một kiến trúc namespace riêng cho mình,và không giới hạn chiều sâu của cây phân cấp namespace. Mục đích của namespace là giúp chúng ta chia để quản lý những kiến trúc đối tượng phức tạp. Từ khóa using Để làm cho chương trình gọn hơn, và không cần phải viết từng namespace cho từng đối tượng, C# cung cấp từ khóa là using, sau từ khóa này là một namespace hay subnamespace với mô tả đầy đủ trong cấu trúc phân cấp của nó. Ta có thể dùng dòng lệnh : using System; ở đầu chương trình và khi đó trong chương trình nếu chúng ta có dùng đối tượng Console thì không cần phải viết đầy đủ : System.Console. mà chỉ cần viết Console. thôi. Dùng khóa using 23/471
using System; class ChaoMung { static void Main() { //Xuat ra man hinh chuoi thong bao Console.WriteLine("Chao Mung"); } } Kết quả: Chao Mung Phải đặt câu using System trước định nghĩa lớp ChaoMung. Mặc dù chúng ta chỉ định rằng chúng ta sử dụng namespace System, và không giống như các ngôn ngữ khác, không thể chỉ định rằng chúng ta sử dụng đối tượng System.Console. Không hợp lệ trong C#. using System.Console; 24/471
class ChaoMung { static void Main() { //Xuat ra man hinh chuoi thong bao WriteLine("Chao Mung"); } } Đoạn chương trình trên khi biên dịch sẽ được thông báo một lỗi như sau: error CS0138: A using namespace directive can only be applied to namespace; ‘System.Console’ is a class not a namespace. Cách biểu diễn namespace có thể làm giảm nhiều thao tác gõ bàn phím, nhưng nó có thể sẽ không đem lại lợi ích nào bởi vì nó có thể làm xáo trộn những namespace có tên không khác nhau. Giải pháp chung là chúng ta sử dụng từ khóa using với các namespace đã được xây dựng sẵn, các namespace do chúng ta tạo ra, những namespace này chúng ta đã nắm chắc sưu liệu về nó. Còn đối với namespace do các hãng thứ ba cung cấp thì chúng ta không nên dùng từ khóa using. Phân biệt chữ thường và chữ hoa Cũng giống như C/C++, C# là ngôn ngữ phân biệt chữ thường với chữ hoa, điều này có nghĩa rằng hai câu lệnh writeLine thì khác với WriteLine và cũng khác với WRITELINE. Đáng tiếc là C# không giống như VB, môi trường phát triển C# sẽ không tự sửa các lỗi này, nếu chúng ta viết hai chữ với cách khác nhau thì chúng ta có thể đưa vào chương trình gỡ rối tìm ra các lỗi này. Để trách việc lãnh phí thời gian và công sức, người ta phát triển một số qui ước cho cách 25/471
đặt tên biến, hằng, hàm, và nhiều định danh khác nữa. Qui ước trong giáo trình này dùng cú pháp lạc đà (camel notation) cho tên biến và cú pháp Pascal cho hàm, hằng, và thuộc tính. Biến myDictionary theo cách đặt tên cú pháp lạc đà. Hàm DrawLine, thuộc tính ColorBackground theo cách đặt tên cú pháp Pascal. Từ khóa static Hàm Main() trong ví dụ minh họa trên có nhiều hơn một cách thiết kế. Trong minh họa này hàm Main() được khai báo với kiểu trả về là void, tức là hàm này không trả về bất cứ giá trị nào cả. Đôi khi cần kiểm tra chương trình có thực hiện đúng hay không, người lập trình có thể khai báo hàm Main() trả về một giá trị nào đó để xác định kết quả thực hiện của chương trình. Trong khai báo của ví dụ trên có dùng từ khóa static: static void Main() { } Từ khóa này chỉ ra rằng hàm Main() có thể được gọi mà không cần phải tạo đối tượng ChaoMung. Những vấn đề liên quan đến khai báo lớp, phương thức, hay thuộc tính sẽ được trình bày chi tiết trong các chương tiếp theo. Phát triển chương trình minh họa Có tối thiểu là hai cách để soạn thảo, biên dịch và thực thi chương trình trong cuốn sách này: Sử dụng môi trường phát triển tích hợp (IDE) Visual Studio .NET Sử dụng chương trình soạn thảo văn bản bất kỳ như Notepad rồi dùng biên dịch dòng lệnh. Mặc dù chúng ta có thể phát triển phần mềm bên ngoài Visual Studio .NET, IDE cung cấp nhiều các tiện ích hỗ trợ cho người phát triển như: hỗ trợ phần soạn thảo mã nguồn như canh lề, màu sắc, tích hợp các tập tin trợ giúp, các đặc tính intellisense, Nhưng 26/471
điều quan trọng nhất là IDE phải có công cụ debug mạnh và một số công cụ trợ giúp phát triển ứng dụng khác. Trong cuốn sách này giả sử rằng người đọc đang sử dụng Visual Studio .NET. Phần trình này sẽ tập trung vào ngôn ngữ và platform hơn là công cụ phát triển. Chúng ta có thể sao chép tất cả những mã nguồn ví dụ vào trong một chương trình soạn thảo văn bản như Notepad hay Emacs, lưu chúng dưới dạng tập tin văn bản, và biên dịch chúng bằng trình biên dịch dòng lệnh C#, chương trình này được phân phối cùng .NET Framework SDK. Trong những chương cuối về xây dựng các ứng dụng trên Windows và Web, chúng ta sẽ sử dụng công cụ Visual Studio .NET để tạo ra các Windows Form và Web Form, tuy nhiên chúng ta cũng có thể viết bằng tay trong Notepad nếu chúng ta quyết định sử dụng cách làm bằng tay thay vì dùng công cụ thiết kế. Sử dụng Notepad soạn thảo Đầu tiên chúng ta sẽ mở chương trình Notepad rồi soạn thảo chương trình minh họa trên, lưu ý là ta có thể sử dụng bất cứ trình soạn thảo văn bản nào chứ không nhất thiết là Notepad. Sau khi soạn thảo xong thì lưu tập tin xuống đĩa và tập tin này có phần mở rộng là *.cs, trong ví dụ này là chaomung.cs. Bước tiếp theo là biên dịch tập tin nguồn vừa tạo ra. Để biên dịch ta dùng trình biên dịch dòng lệnh C# (csc.exe) chương trình này được chép vào máy trong quá trình cài .NET Framework. Để biết csc.exe nằm chính xác vị trí nào trong đĩa ta có thể dùng chức năng tìm kiếm của Windows. Để thực hiện biên dịch chúng ta mở một cửa sổ dòng lệnh rồi đánh vào lệnh theo mẫu sau: csc.exe [/out: ] csc.exe /out:d:\chaomung.exe d:\chaomung.cs Thường thì khi biên dịch ta chỉ cần hai phần là tên của trình biên dịch và tên tập tin nguồn mà thôi. Trong mẫu trên có dùng một trong nhiều tùy chọn khi biên dịch là /out, theo sau là tên của chương trình thực thi hay chính là kết quả biên dịch tập tin nguồn. Các tham số tùy chọn có rất nhiều nếu muốn tìm hiểu chúng ta có thể dùng lệnh: csc.exe /? Lệnh này xuất ra màn hình toàn bộ các tùy chọn biên dịch và các hướng dẫn sử dụng. Hai hình sau minh họa quá trình nhập mã nguồn chương trình C# bằng một trình soạn thảo văn bản đơn giản như Notepad trong Windows. Và sau đó biên dịch tập tin mã 27/471
nguồn vừa tạo ra bằng chương trình csc.exe một trình biên dịch dòng lệnh của C#. Kết quả là một tập tin thực thi được tạo ra và ta sẽ chạy chương trình này. Mã nguồn được soạn thảo trong Notepad Biên dịch và thực thi chương trình Sử dụng Visual Studio .NET để tạo chương trình Để tạo chương trình chào mừng trong IDE, lựa chọn mục Visual Studio .NET trong menu Start hoặc icon của nó trên desktop, sau khi khởi động xong chương trình, chọn tiếp chức năng File New Project trong menu. Chức năng này sẽ gọi cửa sổ New Project (hình 2.4 bên dưới). Nếu như chương trình Visual Studio .NET được chạy lần đầu tiên, khi đó cửa sổ New Project sẽ xuất hiện tự động mà không cần phải kích hoạt. Để tạo ứng dụng, ta lựa chọn mục Visual C# Projects trong cửa sổ Project Type bên trái. Lúc này chúng ta có thể nhập tên cho ứng dụng và lựa chọn thư mục nơi lưu trữ các tập tin này. Cuối cùng, kích vào OK khi mọi chuyện khởi tạo đã chấm dứt và một cửa sổ mới sẽ xuất hiện (hình 2.4 bên dưới), chúng ta có thể nhập mã nguồn vào đây. 28/471
Visual Studio .NET tạo ra một namespace dựa trên tên của project mà ta vừa cung cấp (ChaoMung), và thêm vào chỉ dẫn sử dụng namespace System bằng lệnh using, bởi hầu như mọi chương trình mà chúng ta viết đều cần sử dụng các kiểu dữ liệu chứa trong namespace System. Tạo ứng dụng C# console trong Visual Studio .NET Phần soạn thảo mã nguồn cho project 29/471
Visual Studio .NET tạo một lớp tên là Class1, lớp này chúng ta có thể tùy ý đổi tên của chúng. Khi đổi tên của lớp, tốt nhất là đổi tên luôn tập tin chứa lớp đó(Class1.cs). Giả sử trong ví dụ trên chúng ta đổi tên của lớp thành ChaoMung, và đổi tên tập tin Class1.cs (đổi tên tập tin trong cửa sổ Solution Explorer). Cuối cùng, Visual Studio .NET tạo một khung sườn chương trình, và kết thúc với chú thích TODO là vị trí bắt đầu của chúng ta. Để tạo chương trình chào mừng trong minh họa trên, ta bỏ tham số string[] args của hàm Main() và xóa tất cả các chú thích bên trong của hàm. Sau đó nhập vào dòng lệnh sau bên trong thân của hàm Main() // Xuat ra man hinh System.Console.WriteLine("Chao Mung"); Sau tất cả công việc đó, tiếp theo là phần biên dịch chương trình từ Visual Studio .NET. Thông thường để thực hiện một công việc nào đó ta có thể chọn kích hoạt chức năng trong menu, hay các button trên thanh toolbar, và cách nhanh nhất là sử dụng các phím nóng hay các phím kết hợp để gọi nhanh một chức năng. Trong ví dụ, để biên dịch chương trình nhấn Ctrl-Shift-B hoặc chọn chức năng: Build Build Solution. Một cách khác nữa là dùng nút lệnh trên thanh toolbar : Để chạy chương trình vừa được tạo ra mà không sử dụng chế độ debug chúng ta có thể nhấn Ctrl-F5 hay chọn Debug Start Without Debugging hoặc nút lệnh trên thanh toolbar của Visual Studio . NET Tốt hơn hết là chúng ta nên bỏ ra nhiều thời gian để tìm hiểu hay khám phá môi trường phát triển Visual Studio .NET. Đây cũng là cách thức tốt mà những người phát triển ứng dụng và chúng ta nên thực hiện. Việc tìm hiểu Visual Studio .NET và thông thạo nó sẽ giúp cho chúng ta rất nhiều trong quá trình xây dựng và phát triển ứng dụng sau này. Câu hỏi và trả lời Một chương trình C# có thể chạy trên bất cứ máy nào? Không phải tất cả. Một chương trình C# chỉ chạy trên máy có Common Language Runtime (CLR) được cài đặt. Nếu chúng ta copy một chương trình exe của C# qua một máy không có CLR thì chúng ta sẽ nhận được một lỗi. Trong những phiên bản của Windows không có CLR chúng ta sẽ được bảo rằng thiếu tập tin DLL. 30/471
Nếu muốn đưa chương trình mà ta viết cho một người bạn thì tập tin nào mà chúng ta cần đưa? Thông thường cách tốt nhất là đưa chương trình đã biên dịch. Điều này có nghĩa rằng sau khi mã nguồn được biên dịch, chúng ta sẽ có một chương trình thực thi (tập tin có phần mở rộng *.exe ). Như vậy, nếu chúng ta muốn đưa chương trình Chaomung cho tất cả những người bạn của chúng ta thì chỉ cần đưa tập tin Chaomung.exe. Không cần thiết phải đưa tập tin nguồn Chaomung.cs. Và những người bạn của chúng ta không cần thiết phải có trình biên dịch C#. Họ chỉ cần có C# runtime trên máy tính (như CLR của Microsoft) là có thể chạy được chương trình của chúng ta. Sau khi tạo ra được tập tin thực thi .exe. Có cần thiết giữ lại tập tin nguồn không? Nếu chúng ta từ bỏ tập tin mã nguồn thì sau này sẽ rất khó khăn cho việc mở rộng hay thay đổi chương trình, do đó cần thiết phải giữ lại các tập tin nguồn. Hầu hết các IDE tạo ra các các tập tin nguồn (.cs) và các tập tin thực thi. Cũng như giữ các tập tin nguồn chúng ta cũng cần thiết phải giữ các tập tin khác như là các tài nguyên bên ngoài các icon, image, form Chúng ta sẽ lưu giữ những tập tin này trong trường hợp chúng ta cần thay đổi hay tạo lại tập tin thực thi. Nếu trình biên dịch C# đưa ra một trình soạn thảo, có phải nhất thiết phải sử dụng nó? Không hoàn toàn như vậy. Chúng ta có thể sử dụng bất cứ trình soạn thảo văn bản nào và lưu mã nguồn dưới dạng tập tin văn bản. Nếu trình biên dịch đưa ra một trình soạn thảo thì chúng ta nên sử dụng nó. Nếu chúng ta có môt trình soạn thảo khác tốt hơn chúng ta có thể sử dụng nó. Một số các tiện ích soạn thảo mã nguồn có thể giúp cho ta dễ dàng tìm các lỗi cú pháp, giúp tạo một số mã nguồn tự động đơn giản Nói chung là tùy theo chúng ta nhưng theo tôi thì Visual Studio .NET cũng khá tốt để sử dụng Có thể không quan tâm đến những cảnh báo khi biên dịch mã nguồn Một vài cảnh báo không ảnh hưởng đến chương trình khi chạy, nhưng một số khác có thể ảnh hưởng đến chương trình chạy. Nếu trình biên dịch đưa ra cảnh báo, tức là tín hiệu cho một thứ gì đó không đúng. Hầu hết các trình biên dịch cho phép chúng ta thiết lập mức độ cảnh báo. Bằng cách thiết lập mức độ cảnh báo chúng ta có thể chỉ quan tâm đến những cảnh báo nguy hiểm, hay nhận hết tất cả những cảnh báo. Nói chung cách tốt nhất là chúng ta nên xem tất cả những cảnh báo để sửa chữa chúng, một chương trình tạm gọi là đạt yêu cầu khi không có lỗi biên dịch và cũng không có cảnh báo (nhưng chưa chắc đã chạy đúng kết quả!). Câu hỏi thêm Hãy đưa ra 3 lý do tại sao ngôn ngữ C# là một ngôn ngữ lập trình tốt? 31/471
IL và CLR viết tắt cho từ nào và ý nghĩa của nó? Đưa ra các bước cơ bản trong chu trình xây dựng chương trình? Trong biên dịch dòng lệnh thì lệnh nào được sử dụng để biên dịch mã nguồn .cs và lệnh này gọi chương trình nào? Phần mở rộng nào mà chúng ta nên sử dụng cho tập tin mã nguồn C#? Một tập tin .txt chứa mã nguồn C# có phải là một tập tin mã nguồn C# hợp lệ hay không? Có thể biên dịch được hay không? Ngôn ngữ máy là gì? Khi biên dịch mã nguồn C# ra tập tin .exe thì tập tin này là ngôn ngữ gì? Nếu thực thi một chương trình đã biên dịch và nó không thực hiện đúng như mong đợi của chúng ta, thì điều gì chúng ta cần phải làm? Một lỗi tương tự như bên dưới thường xuất hiện khi nào? Tại sao phải khai báo static cho hàm Main của lớp? Một mã nguồn C# có phải chứa trong các lớp hay là có thể tồn tại bên ngoài lớp như C/ C++? So sánh sự khác nhau cơ bản giữa C# và C/C++, C# với Java, hay bất cứ ngôn ngữ cấp cao nào mà bạn đã biết? Con trỏ có còn được sử dụng trong C# hay không? Nếu có thì nó được quản lý như thế nào? Khái niệm và ý nghĩa của namespace trong C#? Điều gì xảy ra nếu như ngôn ngữ lập trình không hỗ trợ namespace? Bài tập Dùng trình soạn thảo văn bản mở chương trình exe mà ta đã biên dịch từ các chương trình nguồn trước và xem sự khác nhau giữa hai tập tin này, lưu ý sao khi đóng tập tin này ta không chọn lưu tập tin. Nhập vào chương trình sau và biên dịch nó. Cho biết chương trình thực hiện điều gì? 32/471
using System; class variables { public static void Main() { int radius = 4; const double PI = 3.14159; double circum, area; area = PI * radius* radius; circum = 2 * PI * radius; // in kết quả Console.WriteLine("Ban kinh = {0}, PI = {1}", radius, PI); Console.WriteLine("Dien tich {0}", area); Console.WriteLine("Chu vi {0}", circum); } } Nhập vào chương trình sau và biên dịch. Cho biết chương trình thực hiện điều gì? class AClass { static void Main() 33/471
{ int x, y; for( x = 0; x < 10; x++, System.Console.Write("\n")); for( y = 0 ; y < 10; y++, System.Console.WriteLine("{0}",y)); } } Sửa lỗi và biên dịch chương trình sau class Test { pubic static void Main() { Console.WriteLine("Xin chao"); Consoile.WriteLine("Tam biet"); } } Sửa lỗi và biên dịch chương trình sau 34/471
class Test { pubic void Main() { Console.WriteLine(‘Xin chao’); Consoile.WriteLine(‘Tam biet’); } } Viết chương trình xuất ra bài thơ: Rằm Tháng Giêng Rằm xuân lồng lộng trăng soi, Sông xuân nước lẫn màu trời thêm xuân. Giữa dòng bàn bạc việc quân Khuya về bát ngát trăng ngân đầy thuyền. Hồ Chí Minh. 35/471
Kiểu dữ liệu Chương này sẽ thảo luận về hệ thống kiểu dữ liệu, phân biệt giữa kiểu dữ liệu xây dựng sẵn (như int, bool, string ) với kiểu dữ liệu do người dùng định nghĩa (lớp hay cấu trúc do người lập trình tạo ra ). Một số cơ bản khác về lập trình như tạo và sử dụng biến dữ liệu hay hằng cũng được đề cập cùng với cấu trúc liệt kê, chuỗi, định danh, biểu thức và cậu lệnh. Trong phần hai của chương hướng dẫn và minh họa việc sử dụng lệnh phân nhánh if, switch, while, do while, for, và foreach. Và các toán tử như phép gán, phép toán logic, phép toán quan hệ, và toán học Như chúng ta đã biết C# là một ngôn ngữ hướng đối tượng rất mạnh, và công việc của người lập trình là kế thừa để tạo và khai thác các đối tượng. Do vậy để nắm vững và phát triển tốt người lập trình cần phải đi từ những bước đi dầu tiên tức là đi vào tìm hiểu những phần cơ bản và cốt lõi nhất của ngôn ngữ. Kiểu dữ liệu C# là ngôn ngữ lập trình mạnh về kiểu dữ liệu, một ngôn ngữ mạnh về kiểu dữ liệu là phải khai báo kiểu của mỗi đối tượng khi tạo (kiểu số nguyên, số thực, kiểu chuỗi, kiểu điều khiển ) và trình biên dịch sẽ giúp cho người lập trình không bị lỗi khi chỉ cho phép một loại kiểu dữ liệu có thể được gán cho các kiểu dữ liệu khác. Kiểu dữ liệu của một đối tượng là một tín hiệu để trình biên dịch nhận biết kích thước của một đối tượng (kiểu int có kích thước là 4 byte) và khả năng của nó (như một đối tượng button có thể vẽ, phản ứng khi nhấn, ). Tương tự như C++ hay Java, C# chia thành hai tập hợp kiểu dữ liệu chính: Kiểu xây dựng sẵn (built- in) mà ngôn ngữ cung cấp cho người lập trình và kiểu được người dùng định nghĩa (user-defined) do người lập trình tạo ra. C# phân tập hợp kiểu dữ liệu này thành hai loại: Kiểu dữ liệu giá trị (value) và kiểu dữ liệu tham chiếu (reference). Việc phân chi này do sự khác nhau khi lưu kiểu dữ liệu giá trị và kiểu dữ liệu tham chiếu trong bộ nhớ. Đối với một kiểu dữ liệu giá trị thì sẽ được lưu giữ kích thước thật trong bộ nhớ đã cấp phát là stack. Trong khi đó thì địa chỉ của kiểu dữ liệu tham chiếu thì được lưu trong stack nhưng đối tượng thật sự thì lưu trong bộ nhớ heap. Nếu chúng ta có một đối tượng có kích thước rất lớn thì việc lưu giữ chúng trên bộ nhớ heap rất có ích, trong chương 4 sẽ trình bày những lợi ích và bất lợi khi làm việc với 36/471
kiểu dữ liệu tham chiếu, còn trong chương này chỉ tập trung kiểu dữ kiểu cơ bản hay kiểu xây dựng sẵn. Tất cả các kiểu dữ liệu xây dựng sẵn là kiểu dữ liệu giá trị ngoại trừ các đối tượng và chuỗi. Và tất cả các kiểu do người dùng định nghĩa ngoại trừ kiểu cấu trúc đều là kiểu dữ liệu tham chiếu. Ngoài ra C# cũng hỗ trợ một kiểu con trỏ C++, nhưng hiếm khi được sử dụng, và chỉ khi nào làm việc với những đoạn mã lệnh không được quản lý (unmanaged code). Mã lệnh không được quản lý là các lệnh được viết bên ngoài nền .MS.NET, như là các đối tượng COM. Kiểu dữ liệu xây dựng sẵn Ngôn ngữ C# đưa ra các kiểu dữ liệu xây dựng sẵn rất hữu dụng, phù hợp với một ngôn ngữ lập trình hiện đại, mỗi kiểu dữ liệu được ánh xạ đến một kiểu dữ liệu được hỗ trợ bởi hệ thống xác nhận ngôn ngữ chung (Common Language Specification: CLS) trong MS.NET. Việc ánh xạ các kiểu dữ liệu nguyên thuỷ của C# đến các kiểu dữ liệu của .NET sẽ đảm bảo các đối tượng được tạo ra trong C# có thể được sử dụng đồng thời với các đối tượng được tạo bởi bất cứ ngôn ngữ khác được biên dịch bởi .NET, như VB.NET. Mỗi kiểu dữ liệu có một sự xác nhận và kích thước không thay đổi, không giống như C++, int trong C# luôn có kích thước là 4 byte bởi vì nó được ánh xạ từ kiểu Int32 trong . NET. Bảng sau sẽ mô tả một số các kiểu dữ liệu được xây dựng sẵn Mô tả các kiểu dữ liệu xây dựng sẵn Kiểu Số Kiểu Mô tả C# byte .NET byte 1 Byte Số nguyên dương không dấu từ 0-255 char 2 Char Ký tự Unicode bool 1 Boolean Giá trị logic true/ false sbyte 1 Sbyte Số nguyên có dấu ( từ -128 đến 127) short 2 Int16 Số nguyên có dấu giá trị từ -32768 đến32767. ushort 2 Uịnt16 Số nguyên không dấu 0 – 65.535 int 4 Int32 Số nguyên có dấu –2.147.483.647 và2.147.483.647 37/471
uint 4 Uint32 Số nguyên không dấu 0 – 4.294.967.295 Kiểu dấu chấm động, giá trị xấp xỉ từ 3,4E-38 đến 3,4E+38, float 4 Single với 7 chữ số có nghĩa Kiểu dấu chấm động có độ chính xác gấp đôi, giá trị xấp xỉ double 8 Double từ 1,7E-308 đến 1,7E+308,với 15,16 chữ số có nghĩa. Có độ chính xác đến 28 con số và giá trị thập phân, được decimal 8 Decimal dùng trong tính toán tài chính, kiểu này đòi hỏi phải có hậu tố “m” hay “M”theo sau giá trị. Kiểu số nguyên có dấu có giá trị trong khoảng long 8 Int64 :-9.223.370.036.854.775.808 đến9.223.372.036.854.775.807 ulong 8 Uint64 Số nguyên không dấu từ 0 đến0xffffffffffffffff Kiểu giá trị logic chỉ có thể nhận được giá trị là true hay false mà thôi. Một giá trị nguyên không thể gán vào một biến kiểu logic trong C# và không có bất cứ chuyển đổi ngầm định nào. Điều này khác với C/C++, cho phép biến logic được gán giá trị nguyên, khi đó giá trị nguyên 0 là false và các giá trị còn lại là true. Chọn kiểu dữ liệu Thông thường để chọn một kiểu dữ liệu nguyên để sử dụng như short, int hay long thường dựa vào độ lớn của giá trị muốn sử dụng. Ví dụ, một biến ushort có thể lưu giữ giá trị từ 0 đến 65.535, trong khi biến ulong có thể lưu giữ giá trị từ 0 đến 4.294.967.295, do đó tùy vào miền giá trị của phạm vi sử dụng biến mà chọn các kiểu dữ liệu thích hợp nhất. Kiểu dữ liệu int thường được sử dụng nhiều nhất trong lập trình vì với kích thước 4 byte của nó cũng đủ để lưu các giá trị nguyên cần thiết. Kiểu số nguyên có dấu thường được lựa chọn sử dụng nhiều nhất trong kiểu số trừ khi có lý do chính đáng để sử dụng kiểu dữ liệu không dấu. 38/471
Cách tốt nhất khi sử dụng biến không dấu là giá trị của biến luôn luôn dương, biến này thường thể hiện một thuộc tính nào đó có miền giá trị dương. Ví dụ khi cần khai báo một biến lưu giữ tuổi của một người thì ta dùng kiểu byte (số nguyên từ 0-255) vì tuổi của người không thể nào âm được. Kiểu float, double, và decimal đưa ra nhiều mức độ khác nhau về kích thước cũng như độ chính xác.Với thao tác trên các phân số nhỏ thì kiểu float là thích hợp nhất. Tuy nhiên lưu ý rằng trình biên dịch luôn luôn hiểu bất cứ một số thực nào cũng là một số kiểu double trừ khi chúng ta khai báo rõ ràng. Để gán một số kiểu float thì số phải có ký tự f theo sau. float soFloat = 24f; Kiểu dữ liệu ký tự thể hiện các ký tự Unicode, bao gồm các ký tự đơn giản, ký tự theo mã Unicode và các ký tự thoát khác được bao trong những dấu nháy đơn. Ví dụ, A là một ký tự đơn giản trong khi \u0041 là một ký tự Unicode. Ký tự thoát là những ký tự đặc biệt bao gồm hai ký tự liên tiếp trong đó ký tự dầu tiên là dấu chéo ‘\’. Ví dụ, \t là dấu tab. Bảng 3.2 trình bày các ký tự đặc biệt. Các kiểu ký tự đặc biệt Ký tự Ý nghĩa \’ Dấu nháy đơn 39/471
\” Dấu nháy kép \\ Dấu chéo \0 Ký tự null \a Alert \b Backspace \f Sang trang form feed \n Dòng mới \r Đầu dòng \t Tab ngang \v Tab dọc Chuyển đổi các kiểu dữ liệu Những đối tượng của một kiểu dữ liệu này có thể được chuyển sang những đối tượng của một kiểu dữ liệu khác thông qua cơ chế chuyển đổi tường minh hay ngầm định. Chuyển đổi nhầm định được thực hiện một cách tự động, trình biên dịch sẽ thực hiện công việc này. Còn chuyển đổi tường minh diễn ra khi chúng ta gán ép một giá trị cho kiểu dữ liệu khác. Việc chuyển đổi giá trị ngầm định được thực hiện một cách tự động và đảm bảo là không mất thông tin. Ví dụ, chúng ta có thể gán ngầm định một số kiểu short (2 byte) vào một số kiểu int (4 byte) một cách ngầm định. Sau khi gán hoàn toàn không mất dữ liệu vì bất cứ giá trị nào của short cũng thuộc về int: short x = 10; int y = x; // chuyển đổi ngầm định Tuy nhiên, nếu chúng ta thực hiện chuyển đổi ngược lại, chắc chắn chúng ta sẽ bị mất thông tin. Nếu giá trị của số nguyên đó lớn hơn 32.767 thì nó sẽ bị cắt khi chuyển đổi. Trình biên dịch sẽ không thực hiện việc chuyển đổi ngầm định từ số kiểu int sang số kiểu short: short x; int y = 100; x = y; // Không biên dịch, lỗi !!! 40/471
Để không bị lỗi chúng ta phải dùng lệnh gán tường minh, đoạn mã trên được viết lại như sau: short x; int y = 500; x = (short) y; // Ép kiểu tường minh, trình biên dịch không báo lỗi 41/471
Biến và hằng Để tạo một biến chúng ta phải khai báo kiểu của biến và gán cho biến một tên duy nhất. Biến có thể được khởi tạo giá trị ngay khi được khai báo, hay nó cũng có thể được gán một giá trị mới vào bất cứ lúc nào trong chương trình. Ví dụ sau minh họa sử dụng biến. Khởi tạo và gán giá trị đến một biến. class MinhHoaC3 { static void Main() { int bien1 = 9; System.Console.WriteLine("Sau khi khoi tao: bien1 ={0}", bien1); bien1 = 15; System.Console.WriteLine("Sau khi gan: bien1 ={0}", bien1); } } Kết quả: Sau khi khoi tao: bien1 = 9 Sau khi gan: bien1 = 15 42/471
Ngay khi khai báo biến ta đã gán giá trị là 9 cho biến, khi xuất biến này thì biến có giá trị là 9. Thực hiện phép gán biến cho giá trị mới là 15 thì biến sẽ có giá trị là 15 và xuất kết quả là 15. Gán giá trị xác định cho biến C# đòi hỏi các biến phải được khởi tạo trước khi được sử dụng. Để kiểm tra luật này chúng ta thay đổi dòng lệnh khởi tạo biến bien1 trong ví dụ 3.1 như sau: int bien1; và giữ nguyên phần còn lại ta được ví dụ sau: Sử dụng một biến không khởi tạo. class MinhHoaC3 { static void Main() { int bien1; System.Console.WriteLine("Sau khi khoi tao: bien1 ={0}", bien1); bien1 = 15; System.Console.WriteLine("Sau khi gan: bien1 ={0}", bien1); } } 43/471
Khi biên dịch đoạn chương trình trên thì trình biên dịch C# sẽ thông báo một lỗi sau: error CS0165: Use of unassigned local variable ‘bien1’ Việc sử dụng biến khi chưa được khởi tạo là không hợp lệ trong C#. Ví dụ 2 trên không hợp lệ. Tuy nhiên không nhất thiết lúc nào chúng ta cũng phải khởi tạo biến. Nhưng để dùng được thì bắt buộc phải gán cho chúng một giá trị trước khi có một lệnh nào tham chiếu đến biến đó. Điều này được gọi là gán giá trị xác định cho biến và C# bắt buộc phải thực hiện điều này.Ví dụ sau minh họa một chương trình đúng. Biến không được khi tạo nhưng sau đó được gán giá trị. class MinhHoaC3 { static void Main() { int bien1; bien1 = 9; System.Console.WriteLine("Sau khi khoi tao: bien1 ={0}", bien1); bien1 = 15; System.Console.WriteLine("Sau khi gan: bien1 ={0}", bien1); } } 44/471
Hằng Hằng cũng là một biến nhưng giá trị của hằng không thay đổi. Biến là công cụ rất mạnh, tuy nhiên khi làm việc với một giá trị được định nghĩa là không thay đổi, ta phải đảm bảo giá trị của nó không được thay đổi trong suốt chương trình. Ví dụ, khi lập một chương trình thí nghiệm hóa học liên quan đến nhiệt độ sôi, hay nhiệt độ đông của nước, chương trình cần khai báo hai biến là DoSoi và DoDong, nhưng không cho phép giá trị của hai biến này bị thay đổi hay bị gán. Để ngăn ngừa việc gán giá trị khác, ta phải sử dụng biến kiểu hằng. Hằng được phân thành ba loại: giá trị hằng (literal), biểu tượng hằng (symbolic constants), kiểu liệu kê (enumerations). Giá trị hằng: ta có một câu lệnh gán như sau: x = 100; Giá trị 100 là giá trị hằng. Giá trị của 100 luôn là 100. Ta không thể gán giá trị khác cho 100 được. Biểu tượng hằng: gán một tên cho một giá trị hằng, để tạo một biểu tượng hằng dùng từ khóa const và cú pháp sau: = ; Một biểu tượng hằng phải được khởi tạo khi khai báo, và chỉ khởi tạo duy nhất một lần trong suốt chương trình và không được thay đổi. const int DoSoi = 100; Trong khai báo trên, 32 là một hằng số và DoSoi là một biểu tượng hằng có kiểu nguyên. Ví dụ sau minh họa việc sử dụng những biểu tượng hằng. Sử dụng biểu tượng hằng. class MinhHoaC3 45/471
{ static void Main() { const int DoSoi = 100; // Độ C const int DoDong = 0; // Độ C System.Console.WriteLine( "Do dong cua nuoc {0}", DoDong ); System.Console.WriteLine( "Do soi cua nuoc {0}", DoSoi ); } } Kết quả: Do dong cua nuoc 0 Do soi cua nuoc 100 Ví dụ trên tạo ra hai biểu tượng hằng chứa giá trị nguyên: DoSoi và DoDong, theo qui tắc đặt tên hằng thì tên hằng thường được đặt theo cú pháp Pascal, nhưng điều này không đòi hỏi bởi ngôn ngữ nên ta có thể đặt tùy ý. Việc dùng biểu thức hằng này sẽ làm cho chương trình được viết tăng thêm phần ý nghĩa cùng với sự dễ hiểu. Thật sự chúng ta có thể dùng hằng số là 0 và 100 thay thế cho hai biểu tượng hằng trên, nhưng khi đó chương trình không được dễ hiểu và không được tự nhiên lắm. Trình biên dịch không bao giờ chấp nhận một lệnh gán giá trị mới cho một biểu tượng hằng. Ví dụ trên có thể được viết lại như sau 46/471
class MinhHoaC3 { static void Main() { const int DoSoi = 100; // Độ C const int DoDong = 0; // Độ C System.Console.WriteLine( "Do dong cua nuoc {0}", DoDong ); System.Console.WriteLine( "Do soi cua nuoc {0}", DoSoi ); DoSoi = 200; } } Khi đó trình biên dịch sẽ phát sinh một lỗi sau: error CS0131: The left-hand side of an assignment must be a variable, property or indexer. Kiểu liệt kê Kiểu liệt kê đơn giản là tập hợp các tên hằng có giá trị không thay đổi (thường được gọi là danh sách liệt kê). Trong ví dụ trên, có hai biểu tượng hằng có quan hệ với nhau: const int DoDong = 0; const int DoSoi = 100; Do mục đích mở rộng ta mong muốn thêm một số hằng số khác vào danh sách trên, như các hằng sau: const int DoNong = 60; const int DoAm = 40; const int DoNguoi = 20; 47/471
Các biểu tượng hằng trên điều có ý nghĩa quan hệ với nhau, cùng nói về nhiệt độ của nước,khi khai báo từng hằng trên có vẻ cồng kềnh và không được liên kết chặt chẽ cho lắm. Thay vào đó C# cung cấp kiểu liệt kê để giải quyết vấn đề trên: enum NhietDoNuoc { DoDong = 0, DoNguoi = 20, DoAm = 40, DoNong = 60, DoSoi = 100, } Mỗi kiểu liệt kê có một kiểu dữ liệu cơ sở, kiểu dữ liệu có thể là bất cứ kiểu dữ liệu nguyên nào như int, short, long tuy nhiên kiểu dữ lịêu của liệt kê không chấp nhận kiểu ký tự. Để khai báo một kiểu liệt kê ta thực hiện theo cú pháp sau: [thuộc tính] [bổ sung] enum [:kiểu cơ sở] {danh sách các thành phần liệt kê}; Thành phần thuộc tính và bổ sung là tự chọn sẽ được trình bày trong phần sau của sách. Trong phần này chúng ta sẽ tập trung vào phần còn lại của khai báo. Một kiểu liệt kê bắt đầu với từ khóa enum, tiếp sau là một định danh cho kiểu liệt kê: enum NhietDoNuoc Thành phần kiểu cơ sở chính là kiểu khai báo cho các mục trong kiểu liệt kê. Nếu bỏ qua thành phần này thì trình biên dịch sẽ gán giá trị mặc định là kiểu nguyên int, tuy nhiên chúng ta có thể sử dụng bất cứ kiểu nguyên nào như ushort hay long, ngoại trừ kiểu ký tự. Đoạn ví dụ sau khai báo một kiểu liệt kê sử dụng kiểu cơ sở là số nguyên không dấu uint: enum KichThuoc :uint { Nho = 1, Vua = 2, Lon = 3, } Là khai báo một kiểu liệt kê phải kết thúc bằng một danh sách liệt kê, danh sách liệt kê này phải có các hằng được gán, và mỗi thành phần phải phân cách nhau dấu phẩy. 48/471
Ta viết lại ví dụ minh họa trên như sau. Sử dụng kiểu liệt kê để đơn giản chương trình. class MinhHoaC3 { // Khai báo kiểu liệt kê enum NhietDoNuoc { DoDong = 0, DoNguoi = 20, DoAm = 40, DoNong = 60, DoSoi = 100, } static void Main() { System.Console.WriteLine( "Nhiet do dong: {0}", NhietDoNuoc.DoDong); System.Console.WriteLine( "Nhiet do nguoi: {0}", NhietDoNuoc.DoNguoi); System.Console.WriteLine( "Nhiet do am: {0}", NhietDoNuoc.DoAm); System.Console.WriteLine( "Nhiet do nong: {0}", NhietDoNuoc.DoNong); System.Console.WriteLine( "Nhiet do soi: {0}", NhietDoNuoc.DoSoi); } } Kết quả: Nhiet do dong: 0 49/471
Nhiet do nguoi: 20 Nhiet do am: 40 Nhiet do nong: 60 Nhiet do soi: 100 Mỗi thành phần trong kiểu liệt kê tương ứng với một giá trị số, trong trường hợp này là một số nguyên. Nếu chúng ta không khởi tạo cho các thành phần này thì chúng sẽ nhận các giá trị tiếp theo với thành phần đầu tiên là 0. Ta xem thử khai báo sau: enum Thutu { ThuNhat, ThuHai, ThuBa = 10, ThuTu } Khi đó giá trị của ThuNhat là 0, giá trị của ThuHai là 1, giá trị của ThuBa là 10 và giá trị của ThuTu là 11. Kiểu liệt kê là một kiểu hình thức do đó bắt buộc phải thực hiện phép chuyển đổi tường minh với các kiêu giá trị nguyên: int x = (int) ThuTu.ThuNhat; Kiểu chuỗi ký tự Kiểu dữ liệu chuỗi khá thân thiện với người lập trình trong bất cứ ngôn ngữ lập trình nào, kiểu dữ liệu chuỗi lưu giữ một mảng những ký tự. Để khai báo một chuỗi chúng ta sử dụng từ khoá string tương tự như cách tạo một thể hiện của bất cứ đối tượng nào: string chuoi; Một hằng chuỗi được tạo bằng cách đặt các chuỗi trong dấu nháy đôi: 50/471
“Xin chao” Đây là cách chung để khởi tạo một chuỗi ký tự với giá trị hằng: string chuoi = "Xin chao" Kiểu chuỗi sẽ được đề cập sâu trong chương 10. Định danh Định danh là tên mà người lập trình chỉ định cho các kiểu dữ liệu, các phương thức, biến, hằng, hay đối tượng Một định danh phải bắt đầu với một ký tự chữ cái hay dấu gạch dưới, các ký tự còn lại phải là ký tự chữ cái, chữ số, dấu gạch dưới. Theo qui ước đặt tên của Microsoft thì đề nghị sử dụng cú pháp lạc đà (camel notation) bắt đầu bằng ký tự thường để đặt tên cho các biến là cú pháp Pascal (Pascal notation) với ký tự đầu tiên hoa cho cách đặt tên hàm và hầu hết các định danh còn lại. Hầu như Microsoft không còn dùng cú pháp Hungary như iSoNguyen hay dấu gạch dưới Bien_Nguyen để đặt các định danh. Các định danh không được trùng với các từ khoá mà C# đưa ra, do đó chúng ta không thể tạo các biến có tên như class hay int được. Ngoài ra, C# cũng phân biệt các ký tự thường và ký tự hoa vì vậy C# xem hai biến bienNguyen và bienguyen là hoàn toàn khác nhau. 51/471
Biểu thức và khoảng trắng Biểu thức Những câu lệnh mà thực hiện việc đánh giá một giá trị gọi là biểu thức. Một phép gán một giá trị cho một biến cũng là một biểu thức: var1 = 24; Trong câu lệnh trên phép đánh giá hay định lượng chính là phép gán có giá trị là 24 cho biến var1. Lưu ý là toán tử gán (‘=’) không phải là toán tử so sánh. Do vậy khi sử dụng toán tử này thì biến bên trái sẽ nhận giá trị của phần bên phải. Các toán tử của ngôn ngữ C# như phép so sánh hay phép gán sẽ được trình bày chi tiết trong mục toán tử của chương này. Do var1 = 24 là một biểu thức được định giá trị là 24 nên biểu thức này có thể được xem như phần bên phải của một biểu thức gán khác: var2 = var1 = 24; Lệnh này sẽ được thực hiện từ bên phải sang khi đó biến var1 sẽ nhận được giá trị là 24 và tiếp sau đó thì var2 cũng được nhận giá trị là 24. Do vậy cả hai biến đều cùng nhận một giá trị là 24. Có thể dùng lệnh trên để khởi tạo nhiều biến có cùng một giá trị như: a = b = c = d = 24; Khoảng trắng (whitespace) Trong ngôn ngữ C#, những khoảng trắng, khoảng tab và các dòng được xem như là khoảng trắng (whitespace), giống như tên gọi vì chỉ xuất hiện những khoảng trắng để đại diện cho các ký tự đó. C# sẽ bỏ qua tất cả các khoảng trắng đó, do vậy chúng ta có thể viết như sau: var1=24; Hay var1 = 24; và trình biên dịch C# sẽ xem hai câu lệnh trên là hoàn toàn giống nhau. 52/471
Tuy nhiên lưu ý là khoảng trắng trong một chuỗi sẽ không được bỏ qua. Nếu chúng ta viết: System.WriteLine("Xin chao!"); mỗi khoảng trắng ở giữa hai chữ “Xin” và “chao” đều được đối xử bình thường như các ký tự khác trong chuỗi. Hầu hết việc sử dụng khoảng trắng như một sự tùy ý của người lập trình. Điều cốt yếu là việc sử dụng khoảng trắng sẽ làm cho chương trình dễ nhìn dễ đọc hơn Cũng như khi ta viết một văn bản trong MS Word nếu không trình bày tốt thì sẽ khó đọc và gây mất cảm tình cho người xem. Còn đối với trình biên dịch thì việc dùng hay không dùng khoảng trắng là không khác nhau. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý khi sử dụng khoảng trắng như sau: int x = 24; tương tự như: int x=24; nhưng không giống như: intx=24; Trình biên dịch nhận biết được các khoảng trắng ở hai bên của phép gán là phụ và có thể bỏ qua, nhưng khoảng trắng giữa khai báo kiểu và tên biến thì không phải phụ hay thêm mà bắt buộc phải có tối thiểu một khoảng trắng. Điều này không có gì bất hợp lý, vì khoảng trắng cho phép trình biên dịch nhận biết được từ khoá int và không thể nào nhận được intx. Tương tự như C/C++, trong C# câu lệnh được kết thúc với dấu chấm phẩy ‘;’. Do vậy có thể một câu lệnh trên nhiều dòng, và một dòng có thể nhiều câu lệnh nhưng nhất thiết là hai câu lệnh phải cách nhau một dấu chấm phẩy. 53/471
Câu lệnh (statement) Trong C# một chỉ dẫn lập trình đầy đủ được gọi là câu lệnh. Chương trình bao gồm nhiều câu lệnh tuần tự với nhau. Mỗi câu lệnh phải kết thúc với một dấu chấm phẩy, ví dụ như: int x; // một câu lệnh x = 32; // câu lệnh khác int y =x; // đây cũng là một câu lệnh Những câu lệnh này sẽ được xử lý theo thứ tự. Đầu tiên trình biên dịch bắt đầu ở vị trí đầu của danh sách các câu lệnh và lần lượt đi từng câu lệnh cho đến lệnh cuối cùng, tuy nhiên chỉ đúng cho trường hợp các câu lệnh tuần tự không phân nhánh. Có hai loại câu lệnh phân nhánh trong C# là : phân nhánh không có điều kiện (unconditional branching statement) và phân nhánh có điều kiện (conditional branching statement). Ngoài ra còn có các câu lệnh làm cho một số đoạn chương trình được thực hiện nhiều lần, các câu lệnh này được gọi là câu lệnh lặp hay vòng lặp. Bao gồm các lệnh lặp for, while, do, in, và each sẽ được đề cập tới trong mục tiếp theo. Sau đây chúng ta sẽ xem xét hai loại lệnh phân nhánh phổ biến nhất trong lập trình C#. Phân nhánh không có điều kiện Phân nhánh không có điều kiện có thể tạo ra bằng hai cách: gọi một hàm và dùng từ khoá phân nhánh không điều kiện. Gọi hàm Khi trình biên dịch xử lý đến tên của một hàm, thì sẽ ngưng thực hiện hàm hiện thời mà bắt đầu phân nhánh dể tạo một gọi hàm mới. Sau khi hàm vừa tạo thực hiện xong và trả về một giá trị thì trình biên dịch sẽ tiếp tục thực hiện dòng lệnh tiếp sau của hàm ban đầu. ví dụ 3.6 minh họa cho việc phân nhánh khi gọi hàm. Gọi một hàm. 54/471
using System; class GoiHam { static void Main() { Console.WriteLine( "Ham Main chuan bi goi ham Func() " ); Func(); Console.WriteLine( "Tro lai ham Main()"); } static void Func() { Console.WriteLine( " >Toi la ham Func() "); } } - Kết quả: Ham Main chuan bi goi ham Func() >Toi la ham Func() Tro lai ham Main() Luồng chương trình thực hiện bắt đầu từ hàm Main xử lý đến dòng lệnh Func(), lệnh Func() thường được gọi là một lời gọi hàm. Tại điểm này luồng chương trình sẽ rẽ nhánh 55/471
để thực hiện hàm vừa gọi. Sau khi thực hiện xong hàm Func, thì chương trình quay lại hàm Main và thực hiện câu lệnh ngay sau câu lệnh gọi hàm Func. Từ khoá phân nhánh không điều kiện Để thực hiện phân nhánh ta gọi một trong các từ khóa sau: goto, break, continue, return, statementthrow. Việc trình bày các từ khóa phân nhánh không điều kiện này sẽ được đề cập trong chương tiếp theo. Trong phần này chỉ đề cập chung không đi vào chi tiết. Phân nhánh có điều kiện Phân nhánh có điều kiện được tạo bởi các lệnh điều kiện. Các từ khóa của các lệnh này như : if, else, switch. Sự phân nhánh chỉ được thực hiện khi biểu thức điều kiện phân nhánh được xác định là đúng. Câu lệnh if else Câu lệnh phân nhánh if else dựa trên một điều kiện. Điều kiện là một biểu thức sẽ được kiểm tra giá trị ngay khi bắt đầu gặp câu lệnh đó. Nếu điều kiện được kiểm tra là đúng, thì câu lệnh hay một khối các câu lệnh bên trong thân của câu lệnh if được thực hiện. Trong câu điều kiện if else thì else là phần tùy chọn. Các câu lệnh bên trong thân của else chỉ được thực hiện khi điều kiện của if là sai. Do vậy khi câu lệnh đầy đủ if else được dùng thì chỉ có một trong hai if hoặc else được thực hiện. Ta có cú pháp câu điều kiện if else sau: if (biểu thức điều kiện) [else ] Nếu các câu lệnh trong thân của if hay else mà lớn hơn một lệnh thì các lệnh này phải được bao trong một khối lệnh, tức là phải nằm trong dấu khối { }: if (biểu thức điều kiện) { } [else { }] Như trình bày bên trên do else là phần tùy chọn nên được đặt trong dấu ngoặc vuông [ ]. Minh họa bên dưới cách sử dụng câu lệnh if else. 56/471
Dùng câu lệnh điều kiện if else. using System; class ExIfElse { static void Main() { int var1 = 10; int var2 = 20; if ( var1 > var2) { Console.WriteLine( "var1: {0} > var2:{1}", var1, var2); } else { Console.WriteLine( "var2: {0} > var1:{1}", var2, var1); } var1 = 30; if ( var1 > var2) { var2 = var1++; Console.WriteLine( "Gan gia tri var1 cho var2"); 57/471
Console.WriteLine( "Tang bien var1 len mot "); Console.WritelLine( "Var1 = {0}, var2 = {1}", var1, var2); } else { var1 = var2; Console.WriteLine( "Thiet lap gia tri var1 = var2" ); Console.WriteLine( "var1 = {0}, var2 = {1}", var1, var2 ); } } } Kết quả: Gan gia tri var1 cho var2 Tang bien var1 len mot Var1 = 31, var2 = 30 Trong ví dụ trên, câu lệnh if đầu tiên sẽ kiểm tra xem giá trị của var1 có lớn hơn giá trị của var2 không. Biểu thức điều kiện này sử dụng toán tử quan hệ lớn hơn (>), các toán tử khác như nhỏ hơn (<), hay bằng (==). Các toán tử này thường xuyên được sử dụng trong lập trình và kết quả trả là giá trị đúng hay sai. Việc kiểm tra xác định giá trị var1 lớn hơn var2 là sai (vì var1 = 10 trong khi var2 = 20), khi đó các lệnh trong else sẽ được thực hiện, và các lệnh này in ra màn hình: 58/471
var2: 20 > var1: 10 Tiếp theo đến câu lệnh if thứ hai, sau khi thực hiện lệnh gán giá trị của var1 = 30, lúc này điều kiện if đúng nên các câu lệnh trong khối if sẽ được thực hiện và kết quả là in ra ba dòng sau: Gan gia tri var1 cho var2 Tang bien var1 len mot Var1 = 31, var2 = 30 Câu lệnh if lồng nhau Các lệnh điều kiện if có thể lồng nhau để phục vụ cho việc xử lý các câu điều kiện phức tạp. Việc này cũng thường xuyên gặp khi lập trình. Giả sử chúng ta cần viết một chương trình có yêu cầu xác định tình trạng kết hôn của một công dân dựa vào các thông tin như tuổi, giới tính, và tình trạng hôn nhân, dựa trên một số thông tin như sau: • Nếu công dân là nam thì độ tuổi có thể kết hôn là 20 với điều kiện là chưa có gia đình. • Nếu công dân là nữ thì độ tuổi có thể kết hôn là 19 cũng với điều kiện là chưa có gia đình. • Tất cả các công dân có tuổi nhỏ hơn 19 điều không được kết hôn. Dựa trên các yêu cầu trên ta có thể dùng các lệnh if lồng nhau để thực hiện. Ví dụ sau sẽ minh họa cho việc thực hiện các yêu cầu trên. Các lệnh if lồng nhau. using System; class TinhTrangKetHon { static void Main() { int tuoi; 59/471
bool coGiaDinh; // 0: chưa có gia đình; 1: đã có gia đình bool gioiTinh; // 0: giới tính nữ; 1: giới tính nam tuoi = 24; coGiaDinh = false; // chưa có gia đình if ( tuoi >= 19) { if ( coGiaDinh == false) { if ( gioiTinh == false) // nu Console.WriteLine(" Nu co the ket hon"); else // nam if (tuoi >19) // phải lớn hơn 19 tuoi mới được kết hôn Console.WriteLine(" Nam co the ket hon"); } else // da co gia dinh Console.WriteLine(" Khong the ket hon nua do da ket hon"); } else // tuoi < 19 Console.WriteLine(" Khong du tuoi ket hon" ); } 60/471
} Kết quả: Nam co the ket hon Theo trình tự kiểm tra thì câu lệnh if đầu tiên được thực hiện, biểu thức điều kiện đúng do tuổi có giá trị là 24 lớn hơn 19. Khi đó khối lệnh trong if sẽ được thực thi. Ở trong khối này lại xuất hiện một lệnh if khác để kiểm tra tình trạng xem người đó đã có gia đình chưa, kết quả điều kiện if là đúng vì coGiaDinh = false nên biểu thức so sánh coGiaDinh == false sẽ trả về giá trị đúng. Tiếp tục xét xem giới tính của người đó là nam hay nữ, vì chỉ có nam trên 19 tuổi mới được kết hôn. Kết quả kiểm tra là nam nên câu lệnh if thứ ba được thực hiện và xuất ra kết quả : “Nam co the ket hon”. Câu lệnh switch Khi có quá nhiều điều kiện để chọn thực hiện thì dùng câu lệnh if sẽ rất rối rắm và dài dòng, Các ngôn ngữ lập trình cấp cao đều cung cấp một dạng câu lệnh switch liệt kê các giá trị và chỉ thực hiện các giá trị thích hợp. C# cũng cung cấp câu lệnh nhảy switch có cú pháp sau: switch (biểu thức điều kiện) { case : [default: ] } Cũng tương tự như câu lệnh if, biểu thức để so sánh được đặt sau từ khóa switch, tuy nhiên giá trị so sánh lại được đặt sau mỗi các từ khóa case. Giá trị sau từ khóa case là các giá trị hằng số nguyên như đã đề cập trong phần trước. Nếu một câu lệnh case được thích hợp tức là giá trị sau case bằng với giá trị của biểu thức sau switch thì các câu lệnh liên quan đến câu lệnh case này sẽ được thực thi. Tuy nhiên phải có một câu lệnh nhảy như break, goto để điều khiển nhảy qua các case khác.Vì nếu không có các lệnh nhảy này thì khi đó chương trình sẽ thực hiện tất cả các case theo sau. Để dễ hiểu hơn ta sẽ xem xét ví dụ dưới đây. Câu lệnh switch. 61/471
using System; class MinhHoaSwitch { static void Main() { const int mauDo = 0; const int mauCam = 1; const int mauVang = 2; const int mauLuc = 3; const int mauLam = 4; const int mauCham = 5; const int mauTim = 6; int chonMau = mauLuc; switch ( chonMau ) { case mauDo: Console.WriteLine("Ban cho mau do" ); break; case mauCam: Console.WriteLine( "Ban cho mau cam" ); break; case mauVang: //Console.WriteLine( "Ban chon mau vang"); case mauLuc: Console.WriteLine( "Ban chon mau luc"); break; case mauLam: Console.WriteLine( "Ban chon mau lam"); goto case mauCham; case mauCham: Console.WriteLine( "Ban cho mau cham"); goto case mauTim; case mauTim: Console.WriteLine( "Ban chon mau tim"); goto case mauLuc; default: Console.WriteLine( "Ban khong chon mau nao het"); break; } Console.WriteLine( "Xin cam on!"); } } Trong ví dụ trên liệt kê bảy loại màu và dùng câu lệnh switch để kiểm tra các trường hợp chọn màu.Ở đây chúng ta thử phân tích từg câu lệnh case mà không quan tâm đến giá trị biến chonMau. Mô tả các trường hợp thực hiện câu lệnh switch. Giá trị Câu lệnh case thực hiện Kết quả thực hiện chonMau mauDo case mauDo Ban chon mau do mauCam case mauCam Ban chon mau cam mauVang case mauVangcase mauLuc Ban chon mau luc mauLuc case mauLuc Ban chon mau luc case mauLam case mauCham Ban chon mau lam Ban chon mau cham mauLam case mauTimcase mauLuc Ban chon mau timBan chon mau luc case mauCham case Ban chon mau chamBan chon mau mauCham mauTimcase mauLuc timBan chon mau luc mauTim case mauTimcase mauLuc Ban chon mau timBan chon mau luc Trong đoạn ví dụ do giá trị của biến chonMau = mauLuc nên khi vào lệnh switch thì case mauLuc sẽ được thực hiện và kết quả như sau: 62/471
Kết quả ví dụ 3.9 Ban chon mau luc Xin cam on! Đối với người lập trình C/C++, trong C# chúng ta không thể nhảy xuống một trường hợp case tiếp theo nếu câu lệnh case hiện tại không rỗng. Vì vậy chúng ta phải viết như sau: case 1:// nhảy xuống case 2: Như minh họa trên thì trường hợp xử lý case 1 là rỗng, tuy nhiên chúng ta không thể viết như sau: case 1: DoAnything(); // Trường hợp này không thể nhảy xuống case 2 case 2: trong đoạn chương trình thứ hai trường hợp case 1 có một câu lệnh nên không thể nhảy xuống được. Nếu muốn trường hợp case1 nhảy qua case 2 thì ta phải sử dụng câu lệnh goto một các tường minh: case 1: DoAnything(); goto case 2; case 2: Do vậy khi thực hiện xong các câu lệnh của một trường hợp nếu muốn thực hiện một trường hợp case khác thì ta dùng câu lệnh nhảy goto với nhãn của trường hợp đó: goto case Khi gặp lệnh thoát break thì chương trình thoát khỏi switch và thực hiện lệnh tiếp sau khối switch đó. Nếu không có trường hợp nào thích hợp và trong câu lệnh switch có dùng câu lệnh defalut thì các câu lệnh của trường hợp default sẽ được thực hiện. Ta có thể dùng default 63/471
để cảnh báo một lỗi hay xử lý một trường hợp ngoài tất cả các trường hợp case trong switch. Trong ví dụ minh họa câu lệnh switch trước thì giá trị để kiểm tra các trường hợp thích hợp là các hằng số nguyên. Tuy nhiên C# còn có khả năng cho phép chúng ta dùng câu lệnh switch với giá trị là một chuỗi, có thể viết như sau: switch (chuoi1) { case "mau do": break; case "mau cam": Break; } Câu lệnh lặp C# cung cấp một bộ mở rộng các câu lệnh lặp, bao gồm các câu lệnh lặp for, while và do while. Ngoài ra ngôn ngữ C# còn bổ sung thêm một câu lệnh lặp foreach, lệnh này mới đối với người lập trình C/C++ nhưng khá thân thiện với người lập trình VB. Cuối cùng là các câu lệnh nhảy như goto, break, continue, và return. Câu lệnh nhảy goto Lệnh nhảy goto là một lệnh nhảy đơn giản, cho phép chương trình nhảy vô điều kiện tới một vị trí trong chương trình thông qua tên nhãn. Tuy nhiên việc sử dụng lệnh goto thường làm mất đi tính cấu trúc thuật toán, việc lạm dụng sẽ dẫn đến một chương trình nguồn mà giới lập trình gọi là “mì ăn liền” rối như mớ bòng bong vậy. Hầu hết các người lập trình có kinh nghiệm đều tránh dùng lệnh goto. Sau đây là cách sử dụng lệnh nhảy goto: Tạo một nhãn goto đến nhãn Nhãn là một định danh theo sau bởi dấu hai chấm (:). Thường thường một lệnh goto gắn với một điều kiện nào đó, ví dụ 3.10 sau sẽ minh họa các sử dụng lệnh nhảy goto trong chương trình. Sử dụng goto. using System; public class UsingGoto { public static int Main() { int i = 0; lap:// nhãn Console.WriteLine("i:{0}",i); i++; if ( i < 10 ) goto lap; // nhãy về nhãn lap return 0; } } 64/471
Kết quả: i:0 i:1 i:2 i:3 i:4 i:5 i:6 i:7 i:8 i:9 Nếu chúng ta vẽ lưu đồ của một chương trình có sử dụng nhiều lệnh goto, thì ta sẽ thấy kết quả rất nhiều đường chồng chéo lên nhau, giống như là các sợi mì vậy. Chính vì vậy nên những đoạn mã chương trình có dùng lệnh goto còn được gọi là “spaghetti code”. Việc tránh dùng lệnh nhảy goto trong chương trình hoàn toàn thực hiện được, có thể dùng vòng lặp while để thay thế hoàn toàn các câu lệnh goto. Vòng lặp while Ý nghĩa của vòng lặp while là: “Trong khi điều kiện đúng thì thực hiện các công việc này”. Cú pháp sử dụng vòng lặp while như sau: while (Biểu thức) Biểu thức của vòng lặp while là điều kiện để các lệnh được thực hiện, biểu thức này bắt buộc phải trả về một giá trị kiểu bool là true/false. Nếu có nhiều câu lệnh cần được thực 65/471
hiện trong vòng lặp while thì phải đặt các lệnh này trong khối lệnh. Ví dụ sau minh họa việc sử dụng vòng lặp while. Sử dụng vòng lặp while. using System; public class UsingWhile { public static int Main() { int i = 0; while ( i while ( điều kiện ) Ở đây có sự khác biệt quan trọng giữa vòng lặp while và vòng lặp do while là khi dùng vòng lặp do while thì tối thiểu sẽ có một lần các câu lệnh trong do while được thực 66/471
hiện. Điều này cũng dễ hiểu vì lần đầu tiên đi vào vòng lặp do while thì điều kiện chưa được kiểm tra. Vòng lặp for Vòng lặp for bao gồm ba phần chính: • Khởi tạo biến đếm vòng lặp • Kiểm tra điều kiện biến đếm, nếu đúng thì sẽ thực hiện các lệnh bên trong vòng for • Thay đổi bước lặp. Cú pháp sử dụng vòng lặp for như sau: for ([ phần khởi tạo] ; [biểu thức điều kiện]; [bước lặp]) Vòng lặp for được minh họa trong ví dụ sau: Sử dụng vòng lặp for. using System; public class UsingDoWhile { public static int Main( ) { int i = 11; do { Console.WriteLine("i: {0}",i); i++; } while ( i < 10 ) return 0; } } Kết quả: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Trong đoạn chương trình trên có sử dụng toán tử chia lấy dư modulo, toán tử này sẽ được đề cập đến phần sau. Ý nghĩa lệnh i%10 == 0 là kiểm tra xem i có phải là bội số 67/471
của 10 không, nếu i là bội số của 10 thì sử dụng lệnh WriteLine để xuất giá trị i và sau đó đưa cursor về đầu dòng sau. Còn ngược lại chỉ cần xuất giá trị của i và không xuống dòng. Đầu tiên biến i được khởi tạo giá trị ban đầu là 0, sau đó chương trình sẽ kiểm tra điều kiện, do 0 nhỏ hơn 30 nên điều kiện đúng, khi đó các câu lệnh bên trong vòng lặp for sẽ được thực hiện. Sau khi thực hiện xong thì biến i sẽ được tăng thêm một đơn vị (i++). Có một điều lưu ý là biến i do khai bao bên trong vòng lặp for nên chỉ có phạm vi hoạt động bên trong vòng lặp. Ví dụ 3.14 sau sẽ không được biên dịch vì xuất hiện một lỗi. Phạm vi của biến khai báo trong vòng lặp. using System; public class UsingFor { public static int Main() { for (int i = 0; i in ) Do lặp dựa trên một mảng hay tập hợp nên toàn bộ vòng lặp sẽ duyệt qua tất cả các thành phần của tập hợp theo thứ tự được sắp. Khi duyệt đến phần tử cuối cùng trong tập hợp thì chương trình sẽ thoát ra khỏi vòng lặp foreach. Minh họa việc sử dụng vòng lặp foreach. using System; public class UsingForeach { public static int Main() { int[] intArray = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; foreach( 68/471
int item in intArray) { Console.Write("{0} ", item); } return 0; } } Kết quả: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Câu lệnh nhảy break và continue Khi đang thực hiện các lệnh trong vòng lặp, có yêu cầu như sau: không thực hiện các lệnh còn lại nữa mà thoát khỏi vòng lặp, hay không thực hiện các công việc còn lại của vòng lặp hiện tại mà nhảy qua vòng lặp tiếp theo. Để đáp ứng yêu cầu trên C# cung cấp hai lệnh nhảy là break và continue để thoát khỏi vòng lặp. Break khi được sử dụng sẽ đưa chương trình thoát khỏi vòng lặp và tiếp tục thực hiện các lệnh tiếp ngay sau vòng lặp. Continue ngừng thực hiện các công việc còn lại của vòng lặp hiện thời và quay về đầu vòng lặp để thực hiện bước lặp tiếp theo Hai lệnh break và continue tạo ra nhiều điểm thoát và làm cho chương trình khó hiểu cũng như là khó duy trì. Do vậy phải cẩn trọng khi sử dụng các lệnh nhảy này. Ví dụ sẽ được trình bày bên dưới minh họa cách sử dụng lệnh continue và break. Đoạn chương trình mô phỏng hệ thống xử lý tín hiệu giao thông đơn giản. Tín hiệu mô phỏng là các ký tự chữ hoa hay số được nhập vào từ bàn phím, sử dụng hàm ReadLine của lớp Console để đọc một chuỗi ký tự từ bàn phím. Thuật toán của chương trình khá đơn giản: Khi nhận tín hiệu ‘0’ có nghĩa là mọi việc bình thường, không cần phải làm bất cứ công việc gì cả, kể cả việc ghi lại các sự kiện. Trong chương trình này đơn giản nên các tín hiệu được nhập từ bàn phím, còn trong ứng dụng thật thì tín hiệu này sẽ được phát sinh theo các mẫu tin thời gian trong cơ sở dữ liệu. Khi nhận được tín hiệu thoát (mô phỏng bởi ký tự ‘T’) thì ghi lại tình trạng và kết thúc xử lý. Cuối cùng, bất cứ tín hiệu nào khác sẽ phát ra một thông báo, có thể là thông báo đến nhân viên cảnh sát chẳng hạn Trường hợp tín hiệu là ‘X’ thì cũng sẽ phát ra một thông báo nhưng sau vòng lặp xử lý cũng kết thúc. Sử dụng break và continue. 69/471
using System; public class TrafficSignal { public static int Main() { string signal = "0"; // Khởi tạo tín hiệu // bắt đầu chu trình xử lý tín hiệu while ( signal != "X") { //nhập tín hiệu Console.Write("Nhap vao mot tin hieu: "); signal = Console.ReadLine(); // xuất tín hiệu hiện thời Console.WriteLine("Tin hieu nhan duoc: {0}", signal); // phần xử lý tín hiệu if (signal == "T") { // Tín hiệu thoát được gởi // lưu lại sự kiện và thoát Console.WriteLine("Ngung xu ly! Thoat\n"); break; } if ( signal == "0") { // Tín hiệu nhận được bình thường // Lưu lại sự kiện và tiếp tục Console.WriteLine("Tat ca dieu tot!\n"); continue; } // Thực hiện một số hành động nào đó // và tiếp tục Console.WriteLine(" bip bip bip\n"); } return 0; } } Kết quả: sau khi nhập tuần tự các tín hiệu : “0”, “B”, “T” Nhap vao mot tin hieu: 0 Tin hieu nhan duoc: 0 Tat ca dieu tot! Nhap vao mot tin hieu: B Tin hieu nhan duoc: B bip bip bip Nhap vao mot tin hieu: T Tin hieu nhan duoc: T Ngung xu ly! Thoat Điểm chính yếu của đoạn chương trình trên là khi nhập vào tín hiệu “T” thì sau khi thực hiện một số hành động cần thiết chương trình sẽ thoát ra khỏi vòng lặp và không xuất ra câu thông báo bip bip bip. Ngược lại khi nhận được tín hiệu 0 thì sau khi xuất thông báo chương trình sẽ quay về đầu vòng lặp để thực hiện tiếp tục và cũng không xuất ra câu thông báo bip bip bip. 70/471