Das C# 2012 Codebook

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1 Jürgen Bayer Das C# 2012 Codebook YY ADDISON-WESLEY An imprint of Pearson Education München Boston San Francisco Harlow, England Don Mills, Ontario Sydney Mexico City Madrid Amsterdam

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort 15 Teil I Einführung 17 Zum Buch 19 Der Inhalt 19 Eigener Einsatz der Rezepte 19 Einsatz in Windows Store Apps 20 Quellen der verwendeten Bilder, Texte, Videos und MP3-Dateien 21 Einführende Artikel 21 Im Buch angegebene Adressen von Webseiten 21 Die Rezepte 21 Das Begleitmaterial zum Buch 23 Kein MWM in den Beispielen 23 Ausgelagerte Rezepte 23 Die Codebook-Klassenbibliothek-Projekte 23^ Das Repository, die Beispiele und Komponenten 24 Modultests 24 Das Erratum 24 Der Index 25 Voraussetzungen 25 NuGet 25 Typografische Konventionen und Icons 25 Recherchemöglichkeiten 26 Wichtige.NET-Websites 26 Recherche bei Google 27 stackoverflow 30 Microsoft-Foren 32 Suche im MSDN und im Microsoft-Supportbereich 33 Debugging des.net Framework-Quellcodes 34 Der.NET Reflector, ILSpy, dotpeek und der ReSharper 35 Teil II Rezepte 39 Basics 41 1 Die für Formatierungen und Konvertierungen verwendete Kultur verstehen 41 2 Zahlen formatieren 43 3 Negative und positive Zahlen unterschiedlich formatieren 45 4 Zahlen in verschiedenen Notationen darstellen 45 5 Für Ganzzahlen die Darstellung als Wort ermitteln 46 6 Den kleinsten und den größten Wert eines numerischen Datentyps ermitteln 50 7 Mit großen Zahlen arbeiten 50 8 Umstellen der aktuellen Kultur 52 9 Die verfügbaren Kulturen auslesen Zahlen in verschiedenen Länderformaten darstellen 58

3 6» Inhaltsverzeichnis 11 Einen Bytewert in ein besser lesbares Format umwandeln Überprüfen, ob ein String eine gültige Zahl speichert Überprüfen, ob ein String ein gültiges Datum speichert Über reguläre Ausdrücke flexibel und schnell in Strings suchen Überprüfen, ob ein String eine gültige -Adresse speichert Zufallszahlen erzeugen High- und Low-Word lesen High-und Low-Word setzen Beep ausgeben Strings ohne Berücksichtigung der Groß- bzw. Kleinschreibung vergleichen Teilstrings flexibel ersetzen Strings an vorgegebenen Trennzeichen auftrennen Mehrere (Leer-)Zeichen in ein (Leer-)Zeichen konvertieren Erstes Zeichen aller Wörter im String groß- und die restlichen Zeichen kleinschreiben Anzahl der Wörter in einem String ermitteln Alle Wörter eines Strings extrahieren Einen String an einem rechten Rand wortgerecht umbrechen String auf die ersten Wörter bis zu einer Maximallänge kürzen Teilstring nur dann ersetzen, wenn dieser am Anfang eines Strings gespeichert ist Linken und rechten Teilstring extrahieren Zahlen aus einem String extrahieren Überprüfen, ob ein String mit einer Zahl beginnt Zufallsstring berechnen Konstantennamen einer Aufzählung als String auslesen Strings in Aufzählungswerte konvertieren String in Byte-Array umwandeln Byte-Array in String lesen Byte-Arrays und Bit-Strings in leicht eingebbare (BASE32-)Strings konvertieren Auflistungen und Arrays sortieren Auflistungen und Arrays performant durchsuchen Typisierte Auflistungen erzeugen Schnelle Auflistung mit Schlüssel- und Indexzugriff Optionale Parameter korrekt einsetzen Dynamische Programmierung sinnvoll einsetzen Die Nachrichten einer Ausnahme und ihrer inneren Ausnahmen ermitteln Ausnahmen in Anwendungen korrekt (und global) auswerten Die Windows Runtime in Desktop- und ASP.NET-Anwendungen verwenden 155 Berechnungen (Ganz-)Zahlen hexadezimal darstellen Hexadezimale Zahlen in dezimale Zahlen konvertieren Ganzzahlen dual darstellen Dualzahlen in Ganzzahlen konvertieren Zahlen kaufmännisch runden Mit komplexen Zahlen rechnen Gradmaß in das Bogenmaß umrechnen Bogenmaß in das Gradmaß umrechnen Einen Wert auf einer logarithmischen Skala berechnen 166

4 » Inhaltsverzeichnis 7 Datum und Zeit 57 Aktuelles Datum und aktuelle Uhrzeit ermitteln 58 Datumswerte formatieren 59 Datumswerte in verschiedenen Länderformaten ausgeben 60 Datum in das ISO-Format konvertieren 61 Datumswerte dergleichen 62 Die Differenz zwischen zwei Datumswerten berechnen 63 Alter in ganzen Jahren berechnen 64 Datumswerte addieren und subtrahieren 65 Eine Zeitangabe in einem String in ein Datum mit der Basis DateTime.Min umwandeln 66 Die Anzahl der Tage eines Monats berechnen 67 Die Anzahl der Tage eines Jahres berechnen 68 Den Wochentag eines Datums ermitteln 69 Den Namen eines Wochentags ermitteln 70 Den Namen eines Monats ermitteln 71 Den ersten und letzten Tag der Woche eines Datums berechnen 72 Den ersten und den letzten Tag eines Monats berechnen 73 Das Quartal eines gegebenen Datums berechnen 74 Den ersten und den letzten Tag eines Quartals berechnen 75 Ermitteln, ob ein Jahr ein Schaltjahr ist 76 Ermitteln der ISO-Kalenderwoche 77 Ermitteln, mit welchem Datum eine Kalenderwoche beginnt 78 Anzahl der Kalenderwochen eines Jahres bestimmen 79 Systemdatum und -zeit setzen 80 Atomuhr-Datum inklusive Uhrzeit von einem NIST-Server abfragen 81 Datum normalisieren 82 Deutsche Feiertage und andere besondere Tage berechnen 83 Ermitteln, ob ein bestimmter Tag ein Feiertag ist 84 Zeit genau messen 85 Eine Eingabe daraufhin überprüfen, ob diese ein Datum ergeben kann 86 Eine Eingabe daraufhin überprüfen, ob diese eine Zeit ergeben kann 87 Datumswerte fehlerfrei zwischen Systemen mit verschiedenen Zeitzonen austauschen 88 Mit Zeitzonen arbeiten 89 Mit Kalendersystemen arbeiten Anwendungen, Anwendungskonfiguration, Prozesse und Dienste 90 Den Dateinamen der Anwendung ermitteln 91 Das Verzeichnis der Anwendung ermitteln 92 Befehlszeilenargumente auswerten 93 User Account Control (UAC) berücksichtigen 94 Den Speicherverbrauch von.net-anwendungen verstehen und gegebenenfalls reduzieren 95 Konfigurationsdaten in der.config-datei verwalten 96 Konfigurationsdaten über einen eigenen SettingsProvider in einer XML-Datei verwalten 97 Konfigurationsdaten aus dem appsettings-element der.config-datei lesen 98 Externe Konfigurationsdateien lesen und schreiben 99 Konfigurationsdaten in eigenen Abschnitten speichern 100 Anwendungskonfiguration in Windows Store Apps

5 8» Inhaltsverzeichnis 101 Anwendungskonfiguration über eine eigene XML-Datei Anwendungs-und Benutzerdaten verwalten Daten aus der Registry lesen und in die Registry schreiben Verhindern, dass eine Anwendung mehrfach gestartet werden kann Aktivieren einer laufenden Anwendung < Auflisten aller laufenden Prozesse eines Computers Auflisten aller laufenden Anwendungen eines Computers Informationen über die Dienste eines Computers auslesen Dienste starten, anhalten, fortfahren und stoppen Ermitteln, ob eine Anwendung ausgeführt wird Anwendungen starten Dateien mit der assoziierten Anwendung öffnen Starten einer anderen Anwendung und warten, bis diese beendet ist Konsolenanwendungen starten und die Ausgabe auswerten Andere Anwendungen beenden Java-Anwendungen starten Die Betätigung der Tastatur simulieren Lizenzschlüssel generieren und auswerten 350 Dateisystem Ausnahmen beim Zugriff auf das Dateisystem korrekt abfangen Den Dateinamen einer Klassenbibliothek ermitteln Ordner einer Klassenbibliothek ermitteln Den Ordner für temporäre Dateien ermitteln Mit temporären Dateien arbeiten Windows-(Spezial-)Ordner auslesen Das.NET Framework-Verzeichnis ermitteln Einen Dateinamen mit anderer Endung ermitteln Relativen Pfad aus einem absoluten Pfad ermitteln Absoluten Pfad aus einem relativen Pfad ermitteln Überprüfen, ob eine Pfadangabe gültig ist Die logischen Laufwerke des Systems ermitteln Den Typ der Laufwerke eines Systems ermitteln Alle Laufwerke eines bestimmten Typs ermitteln Größe und freien Speicherplatz eines Laufwerks ermitteln Überprüfen, ob ein Ordner existiert Ordner erzeugen Ordner mit Standardfeatures kopieren Ordner mit Fortschrittsdialog, Abbruchmöglichkeit und Überschreibnachfrage über IFileOperation kopieren Ordner mit.net-features ohne Abbruch bei einer Ausnahme kopieren Ordner umbenennen Ordner verschieben Ordner mit Fortschrittsdialog, Abbruchmöglichkeit und Überschreibnachfrage verschieben Ordnerlöschen Den Inhalt eines Ordners fehlertolerant löschen Ordnergröße ermitteln Ordnergröße aller direkten Unterordner ermitteln Überprüfen, ob eine Datei existiert 452

6 » Inhaltsverzeichnis Dateien in einem Ordner und seinen Unterordnern suchen Programmdateien in den Systempfaden suchen Dateien kopieren Dateien umbenennen Dateien verschieben Dateien löschen Dateien vergleichen Ordner vergleichen Die Größe einer Datei ermitteln Dateiattribute auslesen Dateiattribute (zum Beispiel den Schreibschutz) setzen oder aufheben Die Erstell-und Zugriffsdaten einer Datei lesen und setzen Die Version einer Datei auslesen Den kurzen (8.3-)Dateinamen einer Datei auslesen Alle Dateien eines Ordners auflisten Dateien und Ordner in den Papierkorb verschieben Größe des Papierkorbs und Anzahl der Dateien im Papierkorb ermitteln Verknüpfungen anlegen Das Dateisystem überwachen 495 Text-, binäre und Zip-Dateien ~ Ausnahmen beim Dateizugriff korrekt abfangen Zeichencodierungen verstehen Die Zeichencodierung einer Textdatei ermitteln Textdateien lesen Textdateien schreiben Texte an Textdateien anfügen Textdateien ändern Binäre Dateien lesen Binäre Dateien schreiben Binäre Dateien Base64-codieren Base64-codierte Strings in Dateien umwandeln Daten mit.net-klassen komprimieren Daten mit.net-klassen dekomprimieren Daten mit DotNetZip (ZlP-)komprimieren Daten mit DotNetZip (ZlP-)dekomprimieren Dateien in ZIP-Archive komprimieren (ZIP-)Archive aus einem Ordner erzeugen Dateiinformationen aus (ZIP-)Archiven auslesen ZIP-Archive in Ordner entpacken 569 XML Ausnahmen bei der Arbeit mit XML-Dokumenten korrekt abfangen XML-Dokumente über LINQ to XML lesen XML-Dokumente über ein XmIReader-Objekt lesen XML-Dokumente über das X-DOM lesen XML-Dokumente über das W3C-DOM lesen Datums-, Zahl- und boolesche Werte in einem XML-Dokument nach dem W3C-Standard schreiben und lesen Leer- und Nullwerte in einem XML-Dokument schreiben und lesen XML-Dokumente beim Einlesen gegen ein XML-Schema (oder DTD) prüfen 619

7 10» Inhaltsverzeichnis 193 XML-Dokumente gegen ein XML-Schema auf Gültigkeit überprüfen X-DOM-Objekte gegen ein XML-Schema prüfen Gezielt über XPath auf Elemente in einem XML-Dokument zugreifen XML-Dokumente mit einem XmIWriter erzeugen XML-Dokumente über das X-DOM erzeugen und ändern XML-Dokumente über das W3C-DOM erzeugen und ändern XML-Dokumente über LINQ to XML erzeugen Binäre Daten in einem XML-Dokument speichern Base64-codierte Bilder (binäre Daten) aus XML-Dokumenten auslesen XML-Dokumente über LINQ to XML transformieren XML-Dokumente über XSL-Dokumente transformieren 665 System Den Namen des Computers ermitteln Windows- und Service Pack-Version auslesen Ermitteln, ob ein Programm unter 64 Bit ausgeführt wird Die Prozessorarchitektur des Systems ermitteln Hardware-IDs ermitteln Die Prozessorgeschwindigkeit ermitteln Informationen über den Arbeitsspeicher auslesen ^ Installierte Programme auflisten Informationen zu den parallelen Schnittstellen des Systems auslesen Informationen zu den seriellen Schnittstellen des Systems auslesen Ermitteln der Soundkarten des Systems Windows herunterfahren und neu starten Die verfügbaren Leistungsindikatoren auslesen Den Arbeitsspeicher überwachen Speicherauslastung und CPU-Belastung des aktuellen Prozesses überwachen Speicherauslastung und CPU-Belastung des aktuellen Prozesses in ein Trace-Protokoll schreiben Eigene Leistungsindikatoren implementieren Monitor abschalten, in den Energiesparmodus schalten und wieder einschalten System-Hotkeys registrieren und auswerten 722 Internet Status der Internetverbindung abfragen Pingen - Ermitteln, ob eine Internetverbindung besteht TCP- und ICMP-Prüfsumme berechnen Internetverbindung öffnen und schließen Die IP-Adressen des Computers herausfinden s über einen SMTP-Server versenden s über MAPI bzw. Outlook versenden s in Windows Store Apps versenden Browser starten Webseiten (HTML-Dokumente) in der Anwendung darstellen Dateien von einem Web- oder FTP-Server direkt, ohne Wiederaufnahme Dateien von einem Webserver mit Wiederaufnahme bei einer Unterbrechung downloaden Internationale Domänennamen (IDN) berücksichtigen Proxyserver-Verbindungsdaten angeben 790

8 » Inhaltsverzeichnis Daten im Hintergrund intelligent herunter- und hochladen 238 Die Größe einer Datei von einem FTP-Server abfragen 239 Dateien zu einem Web- oder FTP-Server hochladen 240 FTP-Verzeichnisse auslesen 241 Dateien und Ordner auf einem FTP-Server löschen 242 Ordner auf einem FTP-Server erstellen WPF 243 Fenster ohne Titelleiste 244 Den Handle eines WPF-Fensters ermitteln 245 Den Clientbereich eines WPF-Fensters ermitteln 246 Fenster über den Clientbereich verschiebbar machen 247 Windows-Nachrichten verarbeiten 248 Beim Maximieren eines Fensters ohne Titelleiste die Taskbar berücksichtigen 249 Fenster verlaufend füllen 250 Hintergrund mit Textur 251 Fenster mit speziellen Formen 252 Fenster mit dem Aero-Glaseffekt ausstatten 253 Fenster in einer Schleife aktualisieren 254 Fortschrittsoverlay über dem Programmicon in der Taskbar anzeigen 255 Splash-Fenster Die aktuelle DPI-Einstellung der Bildschirme des Systems ermitteln 257 Ein Fenster auf einem sekundären Bildschirm öffnen 258 Das Hauptfenster einer Anwendung ermitteln 259 Die absolute und die Bildschirmposition eines Steuerelements ermitteln 260 Die optimale Position eines Fensters bezogen auf ein Steuerelement ermitteln 261 Beim Öffnen eines Fensters den Fokus setzen 262 Das Einfügen über die Zwischenablage abfangen 263 TextBox-lnhalt beim Eintritt komplett selektieren 264 TextBox auf Zahleingaben beschränken 265 Das TextChanged-Ereignis bei der ComboBox abfangen 266 Bei der Betätigung der Return-Taste die Tab-Taste simulieren 267 Drag&Drop von Dateien und Ordnern 268 In einem Nicht-Tastatur-Ereignis herausfinden, ob eine bestimmte Taste betätigt ist Windows Store Apps 269 Status unter Berücksichtigung des App-Lebenszyklus verwalten 270 Datei- und Ordnerzugriff in Windows Store Apps 271 Suchfunktionen zu einer App hinzufügen 272 Inhalte mit anderen Apps teilen 273 URIs in Windows Store Apps UNQ, LINQ to SQL und Entity Framework 274 Dynamische Abfragen 275 Ungleichheitsverknüpfungen 276 Kreuzproduktverknüpfungen 277 Kommaseparierte Dateien (CSV-Dateien) verarbeiten 278 Probleme mit der Benennung in LINQ-to-SQL-Modellen lösen 279 LINQ-to-SQL- und Entity-Framework-Abfragen mit LIKE

9 12» Inhaltsverzeichnis 280 SQL direkt ausführen Die SQL-Anweisung einer LINQ-Abfrage evaluieren Massendaten bearbeiten 946 Benutzer und Gruppen Informationen zu den Benutzern eines Computers oder einer Domäne auflisten Überprüfen, ob ein Benutzerkonto existiert Benutzergruppen eines Computers oder einer Domäne auflisten Benutzer ermitteln, die einer Gruppe angehören Gruppen eines Benutzers abfragen Eigenschaften eines Benutzers auslesen Überprüfen, ob der aktuelle Benutzer einer in Windows vordefinierten Gruppe (zum Beispiel Administratoren) angehört Gruppen anlegen Benutzer anlegen»< Eigenschaften eines Benutzers ändern Benutzer einer Gruppe zuweisen Benutzer aus einer Gruppe entfernen Benutzer löschen Gruppe löschen Den Namen des aktuellen Benutzers auslesen Ein Programm unter einem spezifischen Benutzerkonto ausführen 987 Sicherheit Verschlüsselungen verstehen Strings sicher im Programm verwalten Anmeldeinformationen (Benutzername und Passwort) sicher im System verwalten Daten symmetrisch ver-und entschlüsseln Asymmetrisches Ver- und Entschlüsseln mit RSA Sicherer Schlüsselaustausch mit ECDH Hashcodes und Nachrichtenauthentifizierungscodes (MAC) für Daten ermitteln 1042 Multimedia Wavedateien abspielen Multimediadateien abspielen 1051 Biidbearbeitung Bitmap-Objekte aus BitmapSource-Objekten erzeugen BitmapSource-Objekte aus Bitmap-Objekten erzeugen Bilddateien einlesen und speichern Das Format eines Bilds auslesen Bildmetadaten auslesen Das Aufnahmedatum eines Bilds auslesen Eingelesene Bilder im Originalformat speichern Bilder transformieren (skalieren, drehen und spiegeln) Thumbnails aus Bildern erzeugen Bilder konvertieren (JPEG-)Bilder mit definierter Qualität speichern 1106

10 » Inhaltsverzeichnis Bildausschnitte auslesen Farbe und Transparenz einzelner Pixel von Bildern gezielt verändern Farben von Bildern auf andere Farben mappen Ein Negativ eines Bilds erzeugen Farbbilder in Graustufenbilder umwandeln Ein Bild in ein Byte-Array umwandeln Ein Byte-Array in ein Bild umwandeln Bilder aus der Zwischenablage auslesen Screenshot erstellen 1134 Zeichnen in WPF Rechtecke mit abgerundeten Ecken zeichnen Pfeile zeichnen Transparente Bilder und Grafiken erzeugen Bilder mit Schatten zeichnen Schräg zeichnen und Zeichenobjekte rotieren Den Drehpunkt eines Rechtecks so ermitteln, dass die Ecke links oben an derselben Position bleibt Text an einer definierten Position in 90-Grad-Schritten gedreht ausgeben Die Breite und Höhe eines auszugebenden Textes bestimmen Texte zentriert oder rechtsbündig zeichnen Strings beim Zeichnen wortgerecht umbrechen 1156 COM-Interop mit Office Laufende COM-Komponenten-Instanzen referenzieren Word-Dokumente öffnen Word-Dokumente basierend auf einer Dokumentenvorlage erzeugen, füllen, ausdrucken und speichern Excel-Arbeitsmappen erzeugen Daten in Excel-Arbeitsmappen erweitern Performantes Lesen und Schreiben in Excel-Arbeitsmappen Kontakte aus Outlook auslesen 1176 Reflektion und Serialisierung Informationen über den Aufrufer in einer Methode oder einem Konstruktor ermitteln Programmcode dynamisch ausführen Assemblys dynamisch erzeugen Assemblys dynamisch laden Objekte über eine Datenvertragserialisierung serialisieren Objekte binär serialisieren und deserialisieren Objekte nach XML serialisieren und von XML deserialisieren 1199 Nebenläufige Programmierung Schleifen und LINQ-Abfragen korrekt parallelisieren Parallele Schleifen vorzeitig beenden Die Performance von parallelen Schleifen und PLINQ-Abfragen optimieren Asynchrone Methoden nach TAP (async, await) verstehen und entwickeln Asynchrone Methoden nach TAP parallel ausführen Tasks verstehen und einfache Tasks ausführen Threads für eine bestimmte Zeit pausieren 1242

11 14» Inhaltsverzeichnis 359 Tasks, parallele Schleifen und parallele Abfragen in lokalisierten Anwendungen Parameter an Tasks übergeben Tasks aufrufen, die ein Ergebnis berechnen Auf das Beenden eines Tasks reagieren und Tasks verketten Tasks und asynchrone Methoden mit Fortschrittsmeldungen implementieren Asynchrone Methoden, Tasks, parallele Schleifen und parallele Abfragen abbrechen Ausnahmen in Tasks verstehen und behandeln In einem Task oder Thread sicher auf die Anwendungsoberfläche zugreifen Tasks in einem Single Threaded Apartment (STA) ausführen Parent-und Child-Tasks einsetzen Tasks synchronisieren Das Deadlock-Risiko vermindern und Deadlocks lokalisieren Das Producer-Consumer-Muster implementieren 1301 Datenbankprogrammierung * Die Anzahl der Datensätze ermitteln, die eine Abfrage in einer Datenbank ergibt Datenbanken erzeugen Abfragen der automatisch vergebenen ID eines neuen Datensatzes Bilder und andere binäre Daten in einer Datenbank verwalten Backup und Restore einer SQL Server-Datenbank über SMO Die verfügbaren SQL Server ermitteln Die Datenbanken einer SQL Server-Instanz abfragen 1318 Teil III Anhang 1321 Änderungen gegenüber dem C# Codebook Neue Rezepte 1323 Geänderte Rezepte 1324 Ausgelagerte oder gelöschte Rezepte 1332 Die ersten 255 Zeichen des Unicode-Zeichensatzes 1334 Stichwortverzeichnis 1337