![Die Klassenmethode „Main“
static void Main(string[] args) {
Console.WriteLine(“Hello World!“);
}
• Einstiegspunkt des Programm.
Jedes Programm besitzt nur einen Einstiegspunkt
Im Normalfall definiert jedes Programm nur eine Main – Methode
• Beispiele der Veranstaltung definieren mehrere Main – Methoden!
• Details später im Kapitel „Methoden“
Parameter an das Programm werden in args gespeichert.
Die Methode gibt eine ganze Zahl zurück.
•
04.12.2013
Der Wert 0 indiziert eine fehlerfreie Ausführung
12](https://image.slidesharecdn.com/csharpeinfuehrungteil1-131204054503-phpapp01/85/C-Sharp-Einfuehrung-Teil-1-12-320.jpg)
![Array deklarieren
• Arrays müssen wie Variablen vor Ihrer Nutzung deklariert werden.
• Beispiele:
int[]
zahlen;
string[] namen;
• Syntax:
type[] identifier;
• Vergleich zur Deklaration von Variablen
int
zahl;
string
04.12.2013
name;
64](https://image.slidesharecdn.com/csharpeinfuehrungteil1-131204054503-phpapp01/85/C-Sharp-Einfuehrung-Teil-1-64-320.jpg)
![Array initialisieren
• Im Gegensatz zu Variablen müssen, Arrays vor Ihrer Nutzung initialisiert werden.
• Beispiel:
zahlen
namen
= new int[10];
= new string[100];
• Syntax:
identifier = new type[anzahl];
Selbige Typ von der Deklaration
• Kombinierbar:
type identifier = new type[anzahl];
• Die einzelnen Variablen des Arrays werden automatisch mit 0, null oder false
abhängig von ihrem Datentyp initialisiert. Die Variablen werden als Elemente
bezeichnet.
04.12.2013
65](https://image.slidesharecdn.com/csharpeinfuehrungteil1-131204054503-phpapp01/85/C-Sharp-Einfuehrung-Teil-1-65-320.jpg)
![Zugriff auf Elemente des Arrays
• Beispiel:
Console.WriteLine(namen[0]);
• Syntax: Lesezugriff
identifier[index];
• Syntax: Schreibzugriff
identifier[index] = wert;
• Die Zählung beginnt mit 0.
• Überschreitet index die Größe vom Array, wirft .net eine Exception zurück
Schutzmaßnahme gegen Angriffe
04.12.2013
66](https://image.slidesharecdn.com/csharpeinfuehrungteil1-131204054503-phpapp01/85/C-Sharp-Einfuehrung-Teil-1-66-320.jpg)
![Wertzuweisung bei der Initialisierung
• Beispiel:
string[] superhelden = new string[4] {
"Bruce Wayne", "Peter Parker", "Clark Kent", "Bruce Banner"
};
•
Syntax
type[] identifier = new type[] {
e1,e2,e3,…
};
•
Unabhängig von der Deklaration möglich
type[] identifier = new type[] {
e1,e2,e3,…
};
•
Dieses Sprachkonstrukt steht nur bei der Initialisierung des Array zur Verfügung!
04.12.2013
68](https://image.slidesharecdn.com/csharpeinfuehrungteil1-131204054503-phpapp01/85/C-Sharp-Einfuehrung-Teil-1-68-320.jpg)
![foreach - Schleife
• Funktion:
Alle Elemente eines Arrays einmal durchlaufen
Nur Lesezugriff
• Syntax
type array = new type[numb];
foreach(type x in array) { expr }
• Beispiel
foreach (int x in zahlen) {
// Wertezuweisung ist nicht möglich
// x *= 2;
Console.Write(x + "t");
}
04.12.2013
70](https://image.slidesharecdn.com/csharpeinfuehrungteil1-131204054503-phpapp01/85/C-Sharp-Einfuehrung-Teil-1-70-320.jpg)
![Array duplizieren
• Achtung! Fehler: (siehe „e03_dupl.cs“)
int[] X = new int[] {
1,2,3,4,5,6,7,8,9
};
int[] Y = X;
• Semantische Fehler!
Die beiden Verweise X und Y zeigen auf dasselbe Array im Heap.
• Lösung: (Pseudocode)
Leeren Array erzeugen mit selbige Länge wie Quellarray
Alle Elemente kopieren
• Oder über v.Clone() und Casten
04.12.2013
73](https://image.slidesharecdn.com/csharpeinfuehrungteil1-131204054503-phpapp01/85/C-Sharp-Einfuehrung-Teil-1-73-320.jpg)
![Mehrdimensionale Arrays
• Syntax: 2D Array
type[,] = new type[r,c];
• Beispiel: 2D Array
byte [,] Bild = new byte[1920, 1080];
• Syntax: 3D Array
type[,,] = new type[x,y,z];
• Dimension unbegrenzt!
• Vorsicht! Nutzung von n-dimensionale Arrays
Speicherverbrauch: 𝑑1 ∗ 𝑑2 ∗ 𝑑3 ∗ ⋯ 𝑑 𝑛
Beispiel: 1 Sekunde HD-Film
•
04.12.2013
1920 ∗ 1080 ∗ 25 = 51.840.000 (ca. 51 MB)
75](https://image.slidesharecdn.com/csharpeinfuehrungteil1-131204054503-phpapp01/85/C-Sharp-Einfuehrung-Teil-1-75-320.jpg)
C Sharp Einfuehrung Teil 1
- 1. C# Einführung - Grundlagen der Programmierung Do, Hoang Viet (do@mi.fu-berlin.de) Draphony Games (http://www.draphony.de)
- 3. Grundbegriffe in der Entwicklung • Quellcode Entwickler schreiben das Programm in einer Programmiersprache. Dieser Text wird Quellcode genannt. Im Gegensatz zur natürlichen Sprache erfüllen Programmiersprache diverse Anforderungen, die eine weitere maschinelle Verarbeitung erst ermöglich, u.a. Eindeutigkeit • Gegenbeispiel aus Wikipedia: Jeder Mann liebt eine Frau. (Wikipedia Artikel) • Compiler Der Quellcode muss mit Hilfe eines Programms in einer maschinenlesbare Sprache übersetzt werden. 04.12.2013 3
- 5. Häufig gemachte Fehler • C# unterscheidet zwischen Groß- und Kleinschreibung (engl. case-sensible) Console.WriteLine ist nicht das selbe wie console.writeline • Absätze wie Leerzeichen, Tabulatoren sind optional In den meisten Fällen, lässt sich der Quellcode auch in einer einzigen Zeile schreiben. (Daran haben später alle Spaß!) • Eine Anweisung wird mit einem Semikolon beendet Console.WriteLine(“Hello World“); int a = 10; • Copy & Paste von Folien In Powerpoint werden die Anführungsstriche den Länderspezifischen Normen angepasst. Derartiges in der Programmierung nicht! 04.12.2013 5
- 6. Grundbegriffe in .net • C# Compiler übersetzt Quellcode in CIL – Code • Common Intermediate Language (CIL, früher MSIL) Zwischensprache, indem der Quellcode übersetzt wird „Assembler“ von .net • JIT / Jitter (Just-In-Time compilation) Übersetzt den CIL–Code (zur Laufzeit) in maschinennahem Code • Common Language Runtime (CLR) Ausführungsumgebung von .net – Anwendungen 04.12.2013 6
- 7. Grundbegriffe in .net • Garbage Collector (GC) Verwaltet den Programmspeicher Verhindert „Speicherlecks“ • Framework Class Library (FCL) Von .net zur Verfügung gestellte Funktionalitäten Auflistung der Klassen (MSDN-Link) • Common Language Infrastructure (CLI) Common Type System (CTS) Common Language Specification (CLS) 04.12.2013 7
- 8. Microsoft Visual Studio • Quelldatei (engl. Source File) Datei, in dem der C# Code gespeichert wird. Diese Datei(en) werden vom Compiler übersetzt • Projekt (engl. Project) Ein Projekt fasst Quelldateien zusammen Aus einem Projekt erzeugt Visual Studio eine Assembly (*.exe, *.dll o.ä.) • Projektmappe (engl. Solution) Eine Projektmappe fasst Projekten zusammen Beispiel: Microsoft Office als Solution; Powerpoint, Word, etc. sind Projekte • Entwicklungsumgebung (engl. Integrated Development Enviroment) Integriert Entwicklungstools (Compiler, Editor, Debugger, usw.) zu einer Einheit um den Entwicklungsprozess zu unterstützen 04.12.2013 8
- 9. Syntax und Semantik • Syntax Grammatikalische Regeln einer Programmiersprache Wird vom Compiler forciert, d.h. Compilerfehler wenn Regel verletzt wird Analogie zu natürliche Sprachen: • Ein Satz muss immer Subjekt und Prädikat besitzen • Semantik Absicht des Entwickler / Kunden, d.h. was soll das Programm machen. Kann nicht überprüft werden • Tools für spezielle Bereiche vorhanden. Analogie zu natürliche Sprachen: • 04.12.2013 Die Aussage vom Satz 9
- 11. Henne – Ei – Problem 04.12.2013 11
- 12. Die Klassenmethode „Main“ static void Main(string[] args) { Console.WriteLine(“Hello World!“); } • Einstiegspunkt des Programm. Jedes Programm besitzt nur einen Einstiegspunkt Im Normalfall definiert jedes Programm nur eine Main – Methode • Beispiele der Veranstaltung definieren mehrere Main – Methoden! • Details später im Kapitel „Methoden“ Parameter an das Programm werden in args gespeichert. Die Methode gibt eine ganze Zahl zurück. • 04.12.2013 Der Wert 0 indiziert eine fehlerfreie Ausführung 12
- 13. Quellcode Kommentare • Lesbarkeit von Quellcode erhöhen • Kommentare in einem Quellcode werden vom Compiler ignoriert • Quellcodekommentierung ist eine fundamentale Fertigkeit • Zeilenkommentar: // das ist ein Kommentar Inhalt von // bis Zeilenende wird als Kommentar behandelt • Blockkommentar: /* das ist ein Kommentar */ Inhalt von /* bis zum */ wird als Kommentar behandelt (auch bei Zeilenumbrüchen!) • Dokumentationskommentare Später im Abschnitt „Methoden“ 04.12.2013 13
- 14. Konsolenausgabe Console.WriteLine(<ausdruck>); Console.Write(<ausdruck>); • Gültige Werte für <ausdruck> sind: Strings: • Unicode Support Gleichungen: Platzhalter: • Console.WriteLine(“Das ist ein Text“); Console.WriteLine(1 + 1); Console.WriteLine(“1 addiert mit 2 ergibt {0}“, 1 + 2); Alternativmöglichkeit im Tutorium • Achtung! String müssen in Anführungsstrichen geschrieben werden. Ansonsten wird er als Anweisungen interpretiert, was zu einem Compilerfehler führt. Vergleiche: • • 04.12.2013 Console.WriteLine(“1 + 1“); Console.WriteLine(1 + 1); 14
- 15. Escape Zeichen • Wie können Sonderzeichen dargestellt werden? Leerzeichen wie Zeilenumbrüche, Tabulatoren Internationale Zeichen wie „Một suất thịt chó“ oder chinesische Schriftzeichen • Escape Zeichen Backslash “ Anführungsstriche n t v u Zeilenumbruch Tabulator Vertikale Tabulator Unicode character (in Hexa FFFF). Bspl: “Pi (u03a0) and Sigma (u03a3)„ x ASCII (in Hexa FF) 04.12.2013 15
- 16. Konsoleneingabe Console.ReadLine(); • Blockiert die Programmausführung bis zur Benutzereingabe Programm rechnet im Hintergrund nichts nebenbei, sondern wartet auf die Eingabe des Benutzers. Die Blockierung wird erst aufgehoben, wenn der Benutzer die „Enter“ Taste bestätigt. • Anweisung lässt sich kombinieren: Console.WriteLine(Console.ReadLine()); • Was wird bei der folgende Anweisung ausgegeben? Warum? Console.WriteLine(“Console.ReadLine()“); 04.12.2013 16
- 17. Klasse „Program“ • C# ist eine Objektorientierte Programmiersprache Ein Programm ist ein Objekt, das mit anderen Objekten operiert. Jedes Objekt gehört zu einer Klasse. Analogie zur Welt: • Mensch als Klasse • Jeder Mensch ist ein Objekt der Klasse Mensch • Bei der Geburt wird die Funktion „Main“ aufgerufen. Diese wird bis zum Tot ausgeführt. • Mehr zu Klassen, Objekte und Methoden später! 04.12.2013 17
- 18. Namensräume • Motivation Um Namenskonflikte (2 unterschiedliche Bedeutungen mit dem selben Namen) zu vermeiden, gibt es hierarchische Benennungsnormen. Erklärung am Beispiel: System.Console.WriteLine • System Funktion ist Teil der FCL (Standardfunktionalität von .net) • Console Alle Funktionen bzgl. der Konsole werden in einer Klasse gruppiert • WriteLine eigentliche Funktion • Abkürzung using System; danach kann statt System.Console.WriteLine kurz Console.WriteLine geschrieben werden • Tutorium: Programm schreiben, ohne using zu benutzen 04.12.2013 18
- 20. Variable: Grundlagen • Deklaration Reservieren von Speichern für die Variable datentyp nameDerVariable; Beispiel: string name; • Initialisierung Zuweisung eines Anfangswertes für die Variable. Eine Variable muss vorher deklariert werden bevor es initialisiert werden kann. Allgemeine Syntax: nameDerVariable = wert; Beispiel: name = „Alf“ • Verknüpfung möglich: Deklaration & Initialisierung Beispiel: string name = „alf“; • Mehrere Variablen deklarieren Beispiel: int a, b, c; • Initialisierung von einem, mehrere oder alle möglich Beispiel: int a, b=10, c; 04.12.2013 20
- 21. Datentypen • Zeichenketten • Boolescher Datentyp Einzige mögliche Werte sind true oder false • Ganzzahlige Datentypen Unterscheidungsmerkmal: • Wertebereich und Speicherverbrauch Vertreter: byte, int, long, usw. • Fließkommazahlen Unterscheidungsmerkmal: • Wertebereich, Speicherverbrauch, Genauigkeit nach dem Komma Vertreter: float, double, decimal, usw. • Weiterführend: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms228360%28v=VS.90%29.aspx http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ya5y69ds.aspx 04.12.2013 21
- 22. Ganzzahlige Typen Datentyp Speicherbedarf in Byte Wertebereich sbyte 1 −27 27 − 1 byte 1 0 28 short 2 −215 215 − 1 ushort 2 0 216 int 4 −231 231 − 1 uint 4 0 232 long 8 −263 263 − 1 ulong 8 0 264 char 2 0 216 Weiterführend: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/exx3b86w.aspx 04.12.2013 22
- 23. Fließkommazahlen Datentyp Speicher Genauigkeit Wertebereich float 4 7 Stellen ±1.5e−45 bis ±3.4e38 double 8 15 – 16 Stellen ±5.0e−324 bis ±1.7e308 decimal 16 28 – 29 Stellen (-7.9 x 1028 bis 7.9 x 1028) / (100 bis 28) Weiterführend: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/9ahet949.aspx 04.12.2013 23
- 24. Variablennamen • Variablennamen müssen mit einem Unterstrich oder einem Buchstaben beginnen dürfen Buchstaben (nach Unicode), Ziffern und den Unterstrich enthalten dürfen keine Leerzeichen enthalten dürfen keine reservierten C# Schlüsselwörter sein (engl. Keywords) • Auflistung: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/x53a06bb.aspx Beispiele: Tồi, ThịtChó, • Erinnerung: C# unterscheidet zwischen Groß- und Kleinschreibung Engl. „case-sensitive“ Beispiel: 3 völlig unterschiedliche Variable! • • string meineVariable; • 04.12.2013 int meinevariable; bool MeineVariable; 24
- 25. Namenskonvention • Camel Case (deutsch: Binnenmajuskel) Beispiele: • personAlter • personName, Mehrere Wörter zusammen schreiben Anfangsbuchstaben werden groß geschrieben Allererste Buchstabe wird klein geschrieben Eigentlich „lowerCamelCase“ • Pascal Case Beispiele: • PersonAlter • PersonName Wie lowerCamelCase, aber allererste Buchstabe wird klein geschrieben Eigentlich UpperCamelCase 04.12.2013 25
- 26. Namenskonvention • Ungarische Notation „ Charles Simonyi“, Amerikaner mit ungarische Abstammung Variablenamen besitzen einen Präfix • Datentyp: b, n • Verwendungszweck: i (Index), f (Flag) • Und weiteres (http://de.wikipedia.org/wiki/Ungarische_Notation) Beispiel: • bTot, nAlter • Microsoft Guideline Keine ungarische Notation Variablen und Parameter in lowerCamelCase Methoden, Klassen und Namensräume in UpperCamelCase http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms229002.aspx 04.12.2013 26
- 27. Variablen: Theorie • Variablen Variablen werden im RAM gespeichert und sind somit „flüchtig“. D.h. Werte gehen verloren, wenn PC ausgeschaltet wird. • C# ist eine streng-typisierte Programmiersprache (engl. strongly typed) Der Typ einer Variable ist vorher festzulegen (Deklaration) und bleibt danach fest! Gegenteil: „schwach-typisiert“ (engl. weak typed) • alf = „Alf Mustermann“, alf = 12; • Vertreter: PHP, Visual Basic 6, usw. In Literaturen auch als „stark typisiert“ Begriffe: statische Typisierung, dynamische Typisierung 04.12.2013 27
- 28. Typumwandlung • Text in Zahl umwandeln In einem String ist die Zahl „8“ ist für den Computer 56 „56“ für den Computer 2 Zahlen 53 54 • Parsen nötig! <typ>.Parse() Beispiel: Int.Parse(„86“) • Zahl in Text umwandeln Beispiel: 56.ToString() oder a.ToString() ToString() ist für jeden Datentyp definiert. ToString() wird häufig implizit aufgerufen. • Beispiel: „1 + 1 = “ + 1 • Umwandeln zwischen verschiedenen Zahlentypen Implizite Umwandlung: • Von kleineren Typ in größeren Typ (Wertebereich); verlustfreie Explizite Umwandlung: • • 04.12.2013 Verluste können auftreten Explizite Angabe nötig: typ a = (typ) b; 28
- 30. Wertetypen und Verweistypen • Wertetyp „Primitiven Typen“ Speichert den Wert Werden im Stack gespeichert Beispiel: int, double, char 04.12.2013 • Verweistyp „Objekte“ Speichert eine Speicheradresse, wo der eigentliche Wert ist „null“ als Wert möglich Werden im Heap gespeichert Beispiel: string 30
- 31. Deklaration mit implizite Typangabe • Deklaration von Variablen explizite Typangabe Beispiel: var zahl = 1; • Keine dynamische Typisierung! Der Compiler bestimmt zur Kompilierungszeit den Typ • Konstrukt für anonyme Typen (primär bei LinQ, später) Microsoft rät selbst in seiner Guideline davon ab, dieses Konstrukt außerhalb zu nutzen! „Glaubenskrieg“ 04.12.2013 31
- 33. Assoziation und Priorität • Definition: Ausdruck Ein Ausdruck ist eine Verknüpfung von Variablen, Konstanten und Funktionen durch Operatoren, die einen Wert zurückliefert. Beispiel: a + b, c + 2, 1 + 4 * 3, • Auswertung von Ausdrücken Priorität von Operatoren (engl. precedence) • Beispiel: Punktrechnung vor Strichrechnung Assoziativität von Operatoren (engl. Associativity) • • Linksassoziativität: Bei gleiche Priorität, (meisten) von links nach rechts auswerten Rechtsassoziativität: Bei gleiche Priorität, (meisten) von rechts nach links auswerten Klammerungen haben stets Vorrang Meisten Operatoren sind linksassoziativ • Auflistung alle Operatoren (nach Priorität geordnet) http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms173145%28v=VS.100%29.aspx http://msdn.microsoft.com/en-us/library/6a71f45d.aspx 04.12.2013 33
- 34. Arithmetische Operatoren Operator Funktion Beispiel + Addition 1+2 3 - Subtraktion 1–2 1 * Multiplikation 1*2 2 / Division 1/2 0 % Restdivision („Modulo“) 1%2 1 Erläuterung: • 1 / 2 = 0.5 • 0.5 ist keine ganze Zahl! Nachkommastellen werden einfach weggeschnitten • Lösungen • 1.0 / 2 ? • 1 / 2.0 ? • (double) 1 / 2 ? 04.12.2013 34
- 35. Operatoren sind kontextabhängig • Anwendung auf String: „Konkatenation“ Beispiel: „1 + 1 = “ + 1 liefert „1 + 1 = 1“ • Anwendung auf Zahlen: „Addition“ Beispiel: 1 + 1 liefert 2 • Der + Operator hat 2 unterschiedliche Bedeutung, abhängig vom Datentyp 04.12.2013 35
- 36. Zusammengesetzte Zuweisungsoperatoren Operator Anwendung Eigentliche Ausdruck += a += 1 a=a+1 -= a -= 1 a=a–1 *= a *= 1 a=a*1 /= a /= 1 a=a/1 %= a %= 1 a=a%1 Inkrement- und Dekrementoperator Operator Anwendung Eigentliche Ausdruck ++ a++ oder ++a a=a+1 -- a– oder --a a=a–1 04.12.2013 36
- 37. Demo: x++ Vs. ++x 04.12.2013 37
- 38. Boolesche Ausdrücke (engl. Boolean Expression) 04.12.2013 38
- 39. Boolesche Ausdrücke • Ausgangspunkt: Der Datentyp bool Beispiel: bool gK; // true oder false Ab wann ist ein Kunde ein „gute Kunde“? • Kriterien für Beispiel: Kunde hat keine Schulden im Schufaverzeichnis gK = schufa == 0; Vergleichsoperator Kunde öffnet Konto mit 5000€ Beschreibung gK = kapital > 5000; == Gleichheit Kunde hat festes Einkommen gK = hatEinkommen; != Ungleichheit < Kleiner <= Kleiner gleich > Größer >= Größer gleich • Aussagen verknüpfen? + Operator ist nicht definiert! 04.12.2013 39
- 40. Logische UND • Syntax: Ausdr1 && Ausdr2 Liefert true zurück, wenn Ausdr1 und Ausdr2 wahr ist. Ansonsten immer false. • Analogie in natürliche Sprache: • „Wenn Ausdr1 und Ausdr2 stimmen“ • „Wenn sowohl Ausdr1 als auch Ausdr2 stimmen“ • Beispiel: gK = schufa == 0 && kapital > 5000; • Achtung! Wenn schufa != 0 gilt, wird sofort false zurück gegeben und der Rest ignoriert! Dieser Umstand nennt sich short-circuiting. Lösung: Operator & statt && nehmen 04.12.2013 40
- 41. Logische ODER • Syntax: Ausdr1 || Ausdr2 Liefert nur false zurück, wenn Ausdr1 und Ausdr2 falsch sind. Ansonsten immer true. • Analogie in natürliche Sprache: Nicht mit dem oder aus der natürlichen Sprache verwechseln! „Wenn mindesten eines von beiden Aussagen gelten“ • Beispiel: gK = schufa == 0 || kapital > 5000; • Achtung! Wenn schufa == 0 gilt, wird sofort true zurück gegeben und der Rest ignoriert! Dieser Umstand nennt sich short-circuiting. Lösung: Operator | statt || nehmen 04.12.2013 41
- 42. Logische NICHT / Negationsoperator • Syntax: !Ausdr1 Liefert true zurück, wenn Ausdr1 falsch ist. Ansonsten false. • Analogie in natürliche Sprache: „Das Gegenteil“ • Beispiel: sK = !(schufa == 0 && kapital > 5000); • Frage: Ein Kunde ist ein schlechte Kunde, wenn er … wenn er einen Schufa Eintrag hat oder einen Startkapital von <5000€ … wenn er einen Schufa Eintrag hat und einen Startkapital von <5000€ 04.12.2013 42
- 44. Verzweigungen • if – Anweisung Syntax: if (boolesche Ausdruck) { Anweisungen } Anweisungen werden nur ausgeführt, wenn der boolesche Ausdruck wahr (true) ist. Der boolesche Ausdruck wird Bedingung genannt. Geschweifelten Klammern sind bei Einzelanweisung optional. • if – else – Anweisung Syntax: if (boolesche Ausdruck) { iAnweisungen } else { eAnweisungen } iAnweisungen werden ausgeführt, wenn die Bedingung erfüllt ist. Ansonsten werden die eAnweisungen ausgeführt. Geschweifelten Klammern sind bei Einzelanweisung optional. 04.12.2013 44
- 45. Verzweigungen • Der bedingte Operator boolesche Ausdruck ? iAusdruck : eAusdruck Sowohl iAusdruck als auch eAusdruck müssen einen Wert zurückgeben und dieser muss vom selben Typ sein. Beispiel: • Console.WriteLine(regen == true ? „Es wird nass.“ : „nice!“); • Verschachteln Sowohl iAnweisungen als auch eAnweisungen können selbst eine Verzweigungsanweisung sein und fortführend. • else – if – Ketten Spezielle Form der Verschachtelung um Rechenzeit zu sparen Der nächste if Block wird nur ausgeführt, wenn die vorherigen Bedingungen nicht erfüllt sind. 04.12.2013 45
- 47. Beispiel für switch-case string wday = Console.ReadLine(); switch (wday) { case "Monday": Console.WriteLine("Neue Woche"); break; case "Freitag": Console.WriteLine("Wochenende!"); break; default: Console.WriteLine("Ungültige Wochentag"); break; } 04.12.2013 47
- 48. switch - Anweisung • Syntax: switch(ausdruck) { case wert1: break; case wert2: break; // … default: break; } • Alternative für spezielle else – if – Ketten • default ist optional 04.12.2013 48
- 49. switch - Anweisung • Jeder case muss mit einem break oder einem goto abgeschlossen werden. Außer leere Fälle! • Für wert1, wert2, usw. müssen konstante Werte eingesetzt werden. Gültig sind nur ganzzahlige Konstanten und Strings eingesetzt werden. Frage: Warum nicht Gleitkommazahlen? Antwort: Ungenauigkeit • Mehr Informationen: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/06tc147t.aspx 04.12.2013 49
- 52. for – Schleifen • Syntax: for(Initialisierung; Iterationsbedingung; Iterationsanweisung) { Anweisungen } • Vor Schleife: Initialisierung ausführen • Bei jedem Schleifendurchlauf wird: Davor: Iterationsbedingung prüfen • • Bedingung erfüllt: Bedingung nicht erfüllt: Anweisungen ausführen Code nach Schleife ausführen Danach: Iterationsanweisung ausführen • Ein Schleifendurchgang wird Iteration genannt 04.12.2013 52
- 54. for – Schleifen • Alle Variablen, die im Initialisierung deklariert und initialisiert werden, werden Schleifenvariablen genannt und sind nur innerhalb der Schleife gültig, indem Sie definiert wurden. • Sowohl Initialisierung, Iterationsbedingung als auch Iterationsanweisung sind optional. • Wenn die Iterationsbedingung nicht spezifiziert ist, wird die Schleife endlos ausgeführt. • Die geschweiften Klammern sind optional, wenn nur höchsten eine Anweisung ausgeführt werden soll. 04.12.2013 54
- 55. Alternative Schleifenkonstrukte • Gleichmächtig mit for – Schleife • while – Schleife Syntax: • while(BoolescheAusdruck) { Anweisungen } • do – while – Schleife Mindesten einer Iteration! Syntax: • do {Anweisungen} while(BoolescheAusdruck); • Achtung: do-while braucht ein abschließendes Semikolon, aber while nicht. 04.12.2013 55
- 57. Schleifensteuerung • break Schleifenausführung komplett beenden In verschachtelte Schleifen, bezieht break immer nur auf die aktuelle Schleife • continue Bricht die Durchführung der aktuellen Iteration ab. In verschachtelte Schleifen, bezieht continue immer nur auf die aktuelle Schleife • Einsatzgebiet: Schleifensteuerungskonstrukte kommen insbesondere bei Endlosschleifen zum Einsatz 04.12.2013 57
- 60. try - catch • Syntax: try { // … } catch(Exception) { // … } • catch – Block wird nur ausgeführt, wenn Fehler auftreten. Man spricht von „Exceptions geworfen“ • Mehrere catch Blöcke möglich Ähnlich wie bei switch – case 04.12.2013 60
- 61. Erweiterung: finally • Anweisungen innerhalb von finally werden immer ausgeführt (ob mit oder ohne Exception). • Syntax: try { // Tue irgendwas } catch { // Tue das, wenn ein Fehler auftritt } finally { // Tue das auf jedenfall! } 04.12.2013 61
- 63. Was ist ein Array? • Problemfrage: Große Anzahl an Variablen (Daten) verarbeiten Beispiel: • Pixel eines Bildes: mehrere Millionen Pixel • Native Lösung: Pixel pixel1, pixel2,…,pixel1000000; • Lösung: Arrays! Definition: „Mehrere Variablen desselben Typs, die sich denselben Bezeichner teilen, werden als Array bezeichnet.“ Synonym: Datenfelder 04.12.2013 63
- 64. Array deklarieren • Arrays müssen wie Variablen vor Ihrer Nutzung deklariert werden. • Beispiele: int[] zahlen; string[] namen; • Syntax: type[] identifier; • Vergleich zur Deklaration von Variablen int zahl; string 04.12.2013 name; 64
- 65. Array initialisieren • Im Gegensatz zu Variablen müssen, Arrays vor Ihrer Nutzung initialisiert werden. • Beispiel: zahlen namen = new int[10]; = new string[100]; • Syntax: identifier = new type[anzahl]; Selbige Typ von der Deklaration • Kombinierbar: type identifier = new type[anzahl]; • Die einzelnen Variablen des Arrays werden automatisch mit 0, null oder false abhängig von ihrem Datentyp initialisiert. Die Variablen werden als Elemente bezeichnet. 04.12.2013 65
- 66. Zugriff auf Elemente des Arrays • Beispiel: Console.WriteLine(namen[0]); • Syntax: Lesezugriff identifier[index]; • Syntax: Schreibzugriff identifier[index] = wert; • Die Zählung beginnt mit 0. • Überschreitet index die Größe vom Array, wirft .net eine Exception zurück Schutzmaßnahme gegen Angriffe 04.12.2013 66
- 67. Demo: „e01_init.cs“ Arrays deklarieren und initialisieren Zugriff auf die Elemente vom Array 04.12.2013 67
- 68. Wertzuweisung bei der Initialisierung • Beispiel: string[] superhelden = new string[4] { "Bruce Wayne", "Peter Parker", "Clark Kent", "Bruce Banner" }; • Syntax type[] identifier = new type[] { e1,e2,e3,… }; • Unabhängig von der Deklaration möglich type[] identifier = new type[] { e1,e2,e3,… }; • Dieses Sprachkonstrukt steht nur bei der Initialisierung des Array zur Verfügung! 04.12.2013 68
- 69. Initialisierung vom Array und Elementen • Der Begriff Initialisierung ist bei Arrays zweideutig. Initialisierung des Arrays Initialisierung der Elemente vom Array. • Die Deklaration ist nur für das Array selbst notwendig. Die Deklaration der Elemente ist implizit. • Technische Details: Was passiert bei der Deklaration des Array? Was passiert bei der Initialisierung des Array? Was passiert bei der Initialisierung der Elemente vom Array? • Achtung! Die Größe eines Arrays ist fest Frage: Größe von Array verändern? 04.12.2013 69
- 70. foreach - Schleife • Funktion: Alle Elemente eines Arrays einmal durchlaufen Nur Lesezugriff • Syntax type array = new type[numb]; foreach(type x in array) { expr } • Beispiel foreach (int x in zahlen) { // Wertezuweisung ist nicht möglich // x *= 2; Console.Write(x + "t"); } 04.12.2013 70
- 71. Nützliche Funktionen Funktion Beschreibung v.Length Anzahl vom Array v Häufig auch als Länge bezeichnet Array.Sort(v) Array v sortieren Array.Sort(k,v) Array v mit k verknüpfen und v anschließend mit k als Kriterium sortieren Array.Reserve(v) Die Anordnung umkehren Array.CopyTo(s,si,d,di,n) Kopiert n Element von Array s (ab Index si) in Array d (ab Index di) • Klasse „System.Array“ • Weitere Funktionen verfügbar! http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.array.aspx 04.12.2013 71
- 72. Demo: „e02_utils.cs“ Anwendung von Standardfunktionalitäten 04.12.2013 72
- 73. Array duplizieren • Achtung! Fehler: (siehe „e03_dupl.cs“) int[] X = new int[] { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 }; int[] Y = X; • Semantische Fehler! Die beiden Verweise X und Y zeigen auf dasselbe Array im Heap. • Lösung: (Pseudocode) Leeren Array erzeugen mit selbige Länge wie Quellarray Alle Elemente kopieren • Oder über v.Clone() und Casten 04.12.2013 73
- 74. Demo: „e03_dupl.cs“ Anwendung von Standardfunktionalitäten 04.12.2013 74
- 75. Mehrdimensionale Arrays • Syntax: 2D Array type[,] = new type[r,c]; • Beispiel: 2D Array byte [,] Bild = new byte[1920, 1080]; • Syntax: 3D Array type[,,] = new type[x,y,z]; • Dimension unbegrenzt! • Vorsicht! Nutzung von n-dimensionale Arrays Speicherverbrauch: 𝑑1 ∗ 𝑑2 ∗ 𝑑3 ∗ ⋯ 𝑑 𝑛 Beispiel: 1 Sekunde HD-Film • 04.12.2013 1920 ∗ 1080 ∗ 25 = 51.840.000 (ca. 51 MB) 75
- 76. Klasse ArrayList • Abstraktion von einem Array mit variable Länge • Mischen von Typen innerhalb einer Liste erlaubt: String, int, etc. • Neues Elemente aufnehmen alist.Add(e) alist.Insert(pos, e) e der alist hinzufügen e der alist an der Position pos hinzufügen • Elemente aus der Liste löschen alist.Remove(e) alist.RemoveAt(i) 04.12.2013 Element e aus der Liste entfernen Element an der Position i entfernen 76
- 77. Demo: „e04_alist.cs“ Erstellen einer ArrayList Hinzufügen und Entfernen von Elementen 04.12.2013 77
- 78. Vielen Dank für die Aufmerksamkeit http://www.draphony.de facebook.com/DraphonyGames 04.12.2013 78