Visual C# Grundlagen der Programmierung ISBN Dirk Frischalowski 1. Ausgabe, April 2013

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1 Visual C# 2012 Dirk Frischalowski 1. Ausgabe, April 2013 Grundlagen der Programmierung ISBN VCSPNET2012

2 Die Entwicklungsumgebung Visual Studio 3 Übersicht über die Elemente der Oberfläche Menüleiste Symbolleisten Werkzeugkasten Arbeitsbereich (mit Dokumentfenstern) Fensterregister Projektmappen- Explorer Statusleiste Über die Menüleiste erreichen Sie die verschiedenen Befehle für die Arbeit mit der Entwicklungsumgebung. Für viele dieser Befehle sind Tastenkombinationen festgelegt, die gegebenenfalls hinter den Menüpunkten aufgeführt sind. Häufig benötigte Befehle stehen über die Symbole der Symbolleisten zur Verfügung. Wenn Sie mit der Maus auf ein Symbol zeigen, wird der Name des entsprechenden Befehls als QuickInfo angezeigt. Je nachdem, welche Arbeiten Sie gerade durchführen, werden gegebenenfalls weitere Symbolleisten eingeblendet oder es werden nicht zur Verfügung stehende Befehle deaktiviert und als graue Symbole dargestellt. Der Werkzeugkasten (standardmäßig nur als Schaltfläche sichtbar) enthält Komponenten, mit denen Sie beispielsweise Formulare Ihrer Anwendung (z. B. das Hauptfenster Ihrer Anwendung und Dialogfenster) gestalten können. In den Dokumentfenstern des Arbeitsbereichs entwerfen Sie beispielsweise die Formulare Ihrer Anwendung mit dem Windows Forms-Designer oder geben Programmcode in den sogenannten Editor ein. Über die Fensterregister können Sie schnell zwischen den Fenstern in einem Bereich wechseln. Im Projektmappen-Explorer wird der Inhalt einer geöffneten Projektmappe, z. B. die darin enthaltenen Projekte und die dazugehörigen Dateien, angezeigt. Er besitzt eine eigene Symbolleiste mit häufig benötigten Befehlen für das jeweils in der Liste markierte Element. Damit haben Sie einen einfachen Zugriff auf Projekte und deren Dateien, um sie beispielsweise im Editor zu öffnen. Die Statusleiste gibt Informationen zum Programmablauf. Hier erscheint z. B. ein kurzer Hinweis, wenn ein Befehl nicht ordnungsgemäß ausgeführt werden konnte. Vergrößerungsfunktion Im Texteditor besteht nun die Möglichkeit, den Inhalt stufenlos zu vergrößern bzw. zu verkleinern. Drehen Sie das Mausrad bei gedrückter S-Taste. oder Wählen Sie links unten im Editorfenster einen Eintrag in der Zoom-box bzw. tragen Sie einen konkreten Wert ein und bestätigen Sie mit Ü. 3.4 Fenster in Visual Studio 2012 bedienen Mit Fenstern arbeiten Neben dem Arbeitsbereich enthält die Oberfläche mehrere zusätzliche Fenster, die Sie bei der Entwicklung Ihrer Anwendungen unterstützen. Um die Oberfläche Ihren Bedürfnissen anzupassen, können Sie Fenster frei positionieren (auch außerhalb des Visual Studios), am Rand eines anderen Fensters andocken (anheften), als Dokumentfenster anordnen, automatisch in den Hintergrund legen, ein- bzw. ausblenden. Klicken Sie in der Titelleiste eines Fensters auf die Pfeilschaltfläche (Position des Fensters), um das Menü mit den grundlegenden Positionierungsarten zu öffnen. oder Öffnen Sie das Kontextmenü der Titelleiste des Fensters. Wählen Sie den gewünschten Eintrag. HERDT-Verlag 13

3 3 Visual C# Grundlagen der Programmierung Zu einem Projekt gehörende Fenster, wie z. B. der Programmcode-Editor und der Windows Forms-Designer, lassen sich ab dieser Version von Visual Studio ebenfalls im Dokumentfenster im Arbeitsbereich anheften. Dadurch behalten sie bei zahlreichen geöffneten Dateien ihre Position bei und werden nicht weggescrollt. Fenster frei positionieren Aktivieren Sie über die Pfeilschaltfläche in der Titelleiste den Eintrag Verankerung aufheben. Ziehen Sie das Fenster an die gewünschte Position. Sie können ein Fenster auch außerhalb des Hauptfensters (Visual Studio-Fensters) platzieren. Frei positionierte Fenster wieder andocken Klicken Sie in die Titelzeile des Fensters und ziehen Sie es in den gewünschten Bereich des Hauptfensters. Es werden Einfügesymbole eingeblendet, deren Anzahl und Aussehen abhängig vom anzudockenden Fenster variieren. Mit der des Menüpunktes Andocken bzw. In Hauptdokumentengruppe verschieben eines frei positionierten Fensters wird das Fenster an der zuletzt verwendeten Andockposition platziert. Fenster automatisch ausblenden Fenster lassen sich so anordnen, dass sie nur als Register erscheinen. Das eigentliche Fenster ist ausgeblendet und spart damit Platz, wenn es gerade nicht benötigt wird. Standardmäßig wird beispielsweise das Fenster Werkzeugkasten auf diese Weise dargestellt. Klicken Sie auf das Symbol in der Titelleiste eines Fensters, um das Fenster ständig als Register anzuzeigen. Ansonsten wird es, nachdem Sie es verlassen haben, wieder zusammengeklappt. Fenster vorübergehend einblenden Fenster, die automatisch ausgeblendet werden, können Sie jederzeit einblenden. Zeigen Sie mit der Maus auf das Register. Das Fenster wird eingeblendet und kann verwendet werden. Sobald Sie in einen anderen Bereich der Entwicklungsumgebung klicken, wird das Fenster wieder ausgeblendet. Fenster dauerhaft einblenden Klicken Sie auf das Symbol in der Titelleiste des entsprechenden Fensters, um es dauerhaft einzublenden. Fenster öffnen Um ein Fenster wieder anzuzeigen, wählen Sie im Menü Ansicht den entsprechenden Menüpunkt. Weiterhin können Fenster unter den Menüpunkten ANSICHT - Weitere Fenster sowie DEBUGGEN - Fenster angezeigt werden. Zum Schließen und Öffnen stehen für einige Fenster spezielle Symbole oder Tastenkombinationen zur Verfügung. Das Fenster Werkzeugkasten können Sie beispielsweise über das Symbol (muss manuell hinzugefügt werden) in der Symbolleiste öffnen oder Sie betätigen die Tastenkombination S w und anschließend die Taste x. 14 HERDT-Verlag

4 Die Entwicklungsumgebung Visual Studio 3 Gegenüber der Vorgängerversion von Visual Studio werden in Visual Studio 2012 zahlreiche Symbole in den Symbolleisten nicht standardmäßig angezeigt. Sie können diese jedoch manuell wieder hinzufügen. Klicken Sie dazu am rechten Rand der betreffenden Symbolleiste auf die Pfeilschaltfläche und dann auf den Menüpunkt Schaltflächen hinzufügen oder entfernen. Setzen Sie jetzt vor allen Schaltflächen einen Haken, die Sie standardmäßig anzeigen möchten. Alle Fenstereinstellungen wiederherstellen Rufen Sie den Menüpunkt FENSTER - FENSTERLAYOUT ZURÜCKSETZEN auf, um die Fenstereinstellungen des ausgewählten Profils wiederherzustellen. 3.5 Visual Studio 2012 beenden Rufen Sie den Menüpunkt DATEI - Beenden auf. oder Klicken Sie auf das Schließfeld des Visual-Studio-2012-Anwendungsfensters. Wenn Sie Änderungen in Ihrem Projekt vorgenommen und diese noch nicht gespeichert haben, erscheint vor dem Beenden der Entwicklungsumgebung ein Dialogfenster mit der Frage, ob die Änderungen gespeichert werden sollen. Schalten Sie den Computer nie einfach aus. Verlassen Sie die Entwicklungsumgebung immer mit einer der oben beschriebenen Möglichkeiten und beenden Sie das Betriebssystem ordnungsgemäß. Das Betriebssystem und andere Programme speichern Änderungen nicht sofort, sondern mit einer gewissen Verzögerung auf die Festplatte, spätestens jedoch beim Beenden. Beenden Sie deshalb alle Programme vorschriftsmäßig, um Datenverluste zu vermeiden. 3.6 Visual Studio 2012 anpassen Profil mit den Einstellungen für die Arbeit mit Visual Studio ändern Beim ersten Start von Visual Studio 2012 haben Sie ein vordefiniertes Einstellungsprofil als Standardprofil gewählt. Wenn Sie dabei beispielsweise nicht das gewünschte Profil gewählt haben oder wenn Sie bisher mit einer anderen.net-programmiersprache gearbeitet haben, können Sie jederzeit das für die Arbeit mit Visual C# 2012 vordefinierte Einstellungsprofil wählen. Starten Sie Visual Studio Rufen Sie den Menüpunkt TOOLS - Einstellungen importieren und exportieren auf. Wählen Sie im geöffneten Dialogfenster die Option Alle Einstellungen zurücksetzen und wechseln Sie mit Weiter zum nächsten Schritt. Wählen Sie das Optionsfeld, um Ihre bisherigen Einstellungen vor dem Zurücksetzen als Profil zu speichern, und geben Sie dem Profil einen Namen. oder Wählen Sie das Optionsfeld, um alle vorgenommenen Einstellungen zu verwerfen. Wechseln Sie zum nächsten Schritt. HERDT-Verlag 15

5 Kontrollstrukturen 8 Zwei Grundformen von Schleifen-Strukturen sind in Visual C# enthalten: Bedingte Wiederholung: Die Wiederholung des in der Schleife eingeschlossenen Programmteils ist an eine Bedingung geknüpft. Hierbei wird wiederum unterschieden, ob die Bedingung vor oder nach der Ausführung des eingeschlossenen Programmteils erfolgt: Bei der kopfgesteuerten Wiederholung erfolgt die Überprüfung der Bedingung vor der Ausführung des eingeschlossenen Programmteils. Solange eine Bedingung erfüllt ist, wird der im Anweisungsblock der Struktur eingeschlossene Programmteil ausgeführt. Anschließend wird das Programm hinter der Schleifenstruktur fortgesetzt. Bei der fußgesteuerten Wiederholung wird zunächst der eingeschlossene Programmteil ausgeführt. Anschließend wird die Bedingung geprüft. Ist die Bedingung erfüllt, wird der Programmteil erneut ausgeführt. Anderenfalls wird das Programm hinter der Schleifenstruktur fortgesetzt. Zählergesteuerte Wiederholung: Ein Zähler bestimmt die Anzahl der Wiederholungen. Die Überprüfung, ob der Zähler den gewünschten Endwert erreicht hat, erfolgt vor der Ausführung des eingeschlossenen Programmteils. Übersicht über die Kontrollstrukturen in Visual C# Kontrollstrukturen Verzweigungen Schleifen Bedingte Mehrseitige (Fall-) Bedingte Wiederholung Zählergesteuerte Wiederholung Einseitige Zweiseitige Kopfgesteuerte Wiederholung Fußgesteuerte Wiederholung Mehrstufige 8.2 Einseitige Bei vielen Problemstellungen ist die Verarbeitung von Anweisungen von Bedingungen abhängig. Nur wenn die Bedingung erfüllt ist, wird die betreffende Anweisung (bzw. der Anweisungsblock) ausgeführt. Anderenfalls wird die Anweisung übersprungen. Für die Steuerung eines solchen Programmablaufs stellt Visual C# die einseitige (if-anweisung) zur Verfügung. Beispiel für die Verwendung einer einseitigen Wenn (if) ein Kunde einen Auftrag über 1000,- EUR erteilt, dann erhält er 4 % Rabatt. Bei Aufträgen bis 1000,- EUR wird kein Rabatt gewährt, d. h., die Berechnung des Rabatts wird nicht ausgeführt. Die Überprüfung der Bedingung kann nur die beiden Ergebnisse "" oder "" ergeben, in Visual C# entsprechend true oder false. Auftrag>1000? Rabatt in Höhe von 4 % berechnen HERDT-Verlag 79

6 8 Visual C# Grundlagen der Programmierung Syntax der einseitigen (if-anweisung) Die einseitige beginnt mit dem Schlüsselwort if. Dahinter wird - eingeschlossen in runde Klammern F E - eine Bedingung (condition) formuliert. Die Bedingung ist ein Ausdruck (expression) und liefert als Ergebnis einen Wert vom Typ bool zurück. Anschließend folgt die Anweisung, die ausgeführt wird, wenn die Auswertung der Bedingung den Wert true (wahr) ergibt. Die Anweisung kann aus einer einzelnen Anweisung oder einem Anweisungsblock in geschweiften Klammern M N bestehen. Liefert die Bedingung den Wert false (falsch), wird die Anweisung bzw. der Anweisungsblock übersprungen. Beachten Sie, dass Anweisungen ein abschließendes Semikolon enthalten. if (condition) statement; Schnell können Sie eine einseitige if-anweisung mithilfe eines Codeausschnitts schreiben. Geben Sie dazu if ein und betätigen Sie zweimal die T-Taste. In den Platzhalter tragen Sie die Bedingung ein. Beispiel: Discount.sln Für einen Rechnungsbetrag (invoiceamount) soll abhängig von seiner Höhe ein Rabatt berechnet werden. Anhand des Wertes der Variablen invoiceamount wird entschieden, ob ein Rabatt gewährt wird. Dieser wird gegebenenfalls berechnet und vom Rechnungsbetrag subtrahiert. Der neue Rechnungsbetrag wird (abzüglich des Rabatts) ausgegeben. Währungsangaben werden hier nicht berücksichtigt.... static void Main(string[] args)... double invoiceamount = 0.0; // Rechnungsbetrag string txt; Console.Write("Bitte geben Sie den Rechnungsbetrag ein: "); txt = Console.ReadLine(); invoiceamount = Convert.ToDouble(txt); if (invoiceamount > 1000) invoiceamount -= invoiceamount * 0.04; Console.WriteLine("Es wird ein Rabatt gewährt."); Console.WriteLine("Gesamtbetrag: " + invoiceamount); Die eingegebene Zeichenkette wird eingelesen. Der String wird in eine Zahl vom Typ double konvertiert und einer Variablen zugewiesen. Der Wert dieser Variablen wird mit dem Wert 1000 verglichen. Ist der Rechnungsbetrag invoiceamount größer als 1000, liefert die Bedingung den Wert true; der Rabatt wird berechnet und ein Text als Information ausgegeben. Der Rechnungsbetrag wird ausgegeben. Wenn kein Rabatt gewährt wird, wird der Anweisungsblock übersprungen und der Rechnungsbetrag unverändert ausgegeben. 80 HERDT-Verlag

7 Kontrollstrukturen Zweiseitige Die zweiseitige ist dadurch gekennzeichnet, dass einer von zwei Anweisungsblöcken in Abhängigkeit von einer Bedingung ausgeführt wird. Bestimmte Anweisungen werden durchgeführt, falls die Bedingung erfüllt ist. Falls die Bedingung nicht erfüllt ist, werden andere Anweisungen ausgeführt. Beispiel für den Einsatz einer zweiseitigen Wenn (if) ein Kunde einen Auftrag über 1000,- EUR erteilt, dann erhält er 4 % Rabatt. Eine Meldung informiert darüber. Sonst (else), d. h. bei Aufträgen bis 1000,- EUR, wird kein Rabatt gewährt und eine entsprechende Meldung ausgegeben. Auftrag>1000? Rabatt in Höhe von 4 % berechnen Sie erhalten einen Rabatt von:! Bei Werten über 1000 erhalten Sie Rabatt! Syntax der zweiseitigen Nach dem Schlüsselwort if steht in runde Klammern F E eingeschlossen die Bedingung. Anschließend folgt die Anweisung oder der Anweisungsblock, die bzw. der ausgeführt werden soll, wenn die Bedingung erfüllt ist. Nach else schließt sich die Anweisung oder der Anweisungsblock an, die bzw. der ausgeführt wird, wenn die Bedingung in der if-anweisung nicht zutrifft (Ausdruck liefert false). Die Anweisung bleibt unberücksichtigt. Aus Platzgründen wird in diesem Buch immer eine kompakte Schreibweise der Anweisungen verwendet. Sie sollten allerdings zukünftig auch im Fall nur einer einzelnen Anweisung innerhalb der if-else-anweisung diese immer in Anweisungsblöcke einschließen. Dadurch ist besser erkennbar, welche Anweisungen im if- oder else-zweig ausgeführt werden, und bei Erweiterungen kann es nicht passieren, dass die Klammern versehentlich vergessen werden. Gerade Letzteres muss nicht zwangsweise zu einem Fehler führen, da der Code trotzdem eine korrekte Struktur aufweisen kann, auch wenn seine Ausführung so nicht gewollt war. if (condition) statement1 else statement2 if (condition) statement1 else statement2 Der Bedingungsoperator?: Möchten Sie in Abhängigkeit von einer Bedingung einen bestimmten Wert zurückgeben, können Sie statt einer if- Anweisung einen Ausdruck mithilfe des Bedingungsoperators? : formulieren: Der Ausdruck beginnt mit der Formulierung der Bedingung (hier: i < 5), die einen logischen Wert liefert. Anschließend folgt ein Fragezeichen A. Ist die Bedingung erfüllt, wird der Ausdruck expression1 (hier: j + 6) verwendet, anderenfalls der Ausdruck expression2 (hier: j - 7). Die beiden alternativen Ausrücke werden durch einen Doppelpunkt 5 getrennt. condition? expression1 : expression2 int i = 3; int j = 10; int k; k = i < 5? j + 6 : j - 7; // dies entspricht: if (i < 5) k = j + 6; else k = j - 7; Ein solcher Bedingungsausdruck liefert als Ergebnis immer einen Ausdruck und kann somit beispielsweise für eine Wertzuweisung (wie hier an Variable k) verwendet werden. HERDT-Verlag 81

8 8 Visual C# Grundlagen der Programmierung Beispiel: Discount2.sln Für einen Rechnungsbetrag (invoiceamount) soll abhängig von seiner Höhe ein Rabatt (discountamount) berechnet werden. Wird ein Rabatt gewährt, wird dieser berechnet und der Rabattbetrag ausgegeben. Sofern kein Rabatt gewährt wird, erfolgt die Ausgabe einer entsprechenden Information.... static void Main(string[] args)... double invoiceamount = 0.0; // Rechnungsbetrag const double discountrate = 0.04; // Rabatt 4%, als Konstante double discountamount = 0.0; // Rabattbetrag string txt; Console.Write("Bitte geben Sie den Rechnungsbetrag ein: "); txt = Console.ReadLine(); invoiceamount = Convert.ToDouble(txt); if (invoiceamount > 1000) discountamount = invoiceamount * discountrate; invoiceamount -= discountamount; Console.WriteLine("Sie erhalten einen Rabatt von: " + discountamount); else Console.WriteLine("Bei Werten über 1000 erhalten Sie Rabatt!"); Console.WriteLine("Gesamtbetrag: " + invoiceamount); Die Variablen und eine Konstante werden definiert und initialisiert. Es wird ein Rabatt bei einem Rechnungsbetrag über 1000 gewährt. Ist die Bedingung erfüllt, wird der Rabatt berechnet und ausgegeben. Ist der eingegebene Wert kleiner oder gleich 1000, wird kein Rabatt gewährt. Sie erhalten jedoch eine Meldung, ab wann Sie Rabatt erhalten. 8.4 Mehrstufige Was ist eine mehrstufige? Mehrstufige bedeutet, dass einer von mehreren Anweisungsblöcken in Abhängigkeit von Bedingungen ausgeführt wird. Wenn (if) die erste Bedingung erfüllt ist, dann wird Anweisungsblock A ausgeführt, sonst wird die nächste Bedingung ausgewertet. Ausdruck = wahr? Ausdruck = wahr? Anweisungsblock Ausdruck = wahr? A Anweisungsblock B Anweisungsblock Anweisungsblock C D Anders als die einseitige und die zweiseitige ist die mehrstufige hier nicht als Programmablaufplan, sondern als Struktogramm dargestellt. Ein Struktogramm (auch Nassi-Schneidermann- Diagramm genannt) ist eine sehr kompakte Darstellungsform für Programmabläufe. 82 HERDT-Verlag