Heinrich Rottmann. c#.net mit Methode

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1 Heinrich Rottmann c#.net mit Methode,

2 Aus dem Bereich IT erfolgreich gestalten Grundkurs JAVA von Dietmar Abts OhneCzuC++ von Peter P. Bothner und Wolf-Michael Kahler Software Engineering von Reiner Dumke Kompaktkurs Mikrocontroller von Silvia Limbach Team Excellence effizient und verstindlich von Franz J. Linnenbaum Der CMs-Guide von Jiirgen Lohr und Andreas Deppe Die Kunst der Programmierung mitc++ von Martin Auperle Das PC-Wissen fur IT-Berufe: Hardware, Betriebssysteme, Netzwerktechnik von Rainer Egewardt Reqzuirements-Engineering in IT effizient und verstindlich von Emmerich Fuchs, Karl Hermann Fuchs und Christian H. Hauri Rechnerarchitektur von Paul Hermann Interactive Broadband Media von Nikolaus Mohr und Gerhard P. Thomas Datenbankentwurf von Helmut Jarosch Effizient SApe R/3e-Data Archiving von Markus Korschen Effizient Programmieren mit C#und.NET von Andreas Solymosi und Peter Solymosi Projektkompass Softwareentwicklung von Carl Steinweg und Stephen Fedtke Verteilte Systeme von Gunther Bengel Das neue PL/I fur PC, Workstation und Mainframe von Eberhard Sturm Erfolgreiche Datenbankanwendung mitsql3 von Jiirg Fritze und Jiirgen Marsch Wireless LAN in der Praxis von Peter Klau Exchange Server Installieren, konfigurieren, administrleren, optimieren von Thomas Joos C#.NET mit Methode von Heinrich Rottmann

3 Heinrich Rottmann C#.NET mit Methode Professionelle Software entwickeln mit C# und.net: Grundlagen, Windows, ADO.NET, ASP.NET und Remoting ai vleweg

4 Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet uber < abrufbar. Das in diesem Werk enthaltene Programm-Material ist mit keiner Verpflichtung oder Garantie irgendeiner Art verbunden. Der Autor ubernimmt infolgedessen keine Verantwortung und wird keine daraus folgende oder sonstige Haftung ubernehmen, die auf irgendeine Art aus der Benutzung dieses Programm-Materials oder Teilen davon entsteht. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne von Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten waren und daher von jedermann benutzt werden durfen. Hiichste inhaltliche und technische Qualitat unserer Produkte ist unser Ziel. Bei der Produktion und Auslieferung unserer Bucher wollen wir die Umwelt schonen: Dieses Buch ist auf saurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier gedruckt. Die EinschweiBfolie besteht aus Polyathylen und damit aus organischen Grundstoffen, die weder bei der Herstellung noch bei der Verbrennung Schadstoffe freisetzen. 1. Auflage April 2003 Aile Rechte vorbehalten Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbh, Braunschweig/Wiesbaden, 2003 Der Vieweg Verlag ist ein Unternehmen der Fachverlagsgruppe BertelsmannSpringer. Das Werk einschlieblich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschutzt. Jede Verwertung auberhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulassig und strafbar. Das gilt insbesondere fur Vervielfaltigungen, Obersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Konzeption und Layout des Umschlags: Ulrike Weigel, Umschlagbild: Nina Faber de.sign, Wiesbaden ISBN-13: e-isbn-13: Q :

5 Vorwort Vorwort Das.NET Framework ist plattform- und sprachunabhangig. Die Hauptbestandteile sind eine Runtime und eine sehr umfangreiche und ubersichtlich durch Namensraume gegliederte Klassenbibliothek. Dem Programmierer stehen neben C# die.net Versionen der Sprachen C++, Visual Basic und Java zur Verfugung. C# ist eine an C++ und Java angelehnte, fur das.net Framework neu entwickelte Programmiersprache. Dieses Buch zeigt anhand lauffahiger und ausfuhrlich erlauterter Beispiele, wie C# und die.net Klassenbibliothek verwendet werden. Die Kapitel 1 bis 4 stellen die Sprache C# vor. Diese Kapitel vermitteln das Grundwissen, das fur eine sichere und erfolgreiche Arbeit mit C# erforderlich ist. Die Kapitel 5 bis 7 zeigen, wie Windows Anwendungen programmiert werden. Es werden Windows Elemente vorgestellt und Programmiertechniken erlautert. Kapitel 8 behandelt Datenbankzugriffe mit ADO.NET und C# und vermittelt dartiber hinaus die erforderlichen SQL Grundkenntnisse. Kapitel 9 erlautert die Verwendung und das Synchronisieren von Threads. Kapitel 10 behandelt das Arbeiten mit Dateien und Verzeichnissen, das Lesen und Schreiben von Daten sowie den Datentransfer im Netzwerk. Kapitel 11 erlautert das Lesen und Schreiben von Schli.isseln und Werten in der Registry. Kapitel 12 zeigt, wie Win32-Dienste programmiert, installiert und benutzt werden. Kapitel 13 beschreibt die Grundlagen der Web und CGI Programmierung und bringt eine kurz gefasste EinfUhrung in XML. Kapitel 14 behandelt Web Applications mit Codebehind, Web Services und Remoting. Ich wtinsche viel SpaS beim Lesen und beim Durcharbeiten der Programmbeispiele und vie I Erfolg mit C# und.net. Wuppertal, im Februar 2003 Heinrich Rottmann V

6 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Grundlegende Elemente der Sprache C# Ein C# Programm Namensraume und Klassen Standard Ein- und Ausgabe Datentypen Literale, Zeichen- und Zeichenkettenkonstanten Operatoren und mathematische Funktionen Konstanten und Variablen Kontrollstrukturen, Ablaufsteuerung Die if-anweisung Die vollstandige Alternative mit else Mehrfaches Verzweigen mit switch Der Bedingungsoperator? Die Sprunganweisung goto Die for-schleife Die while-schleife Die do-while-schleife Die foreach-schleife Datenstrukturen Strings Das Formatieren der Daten Arrays Eindimensionale Arrays VII

7 Inhaltsverzeichnis Mehrclimensionale Arrays Ungleichformige Arrays Structs Aufzahlungen Zeiger Klassen Gruncllagen Vererbung Polymorphie Methoclen Ein Beispiel Konstruktor unci Destruktor Parameter unci Ruckgabewerte Lokale Variablen Moclifikatoren Abstrakte unci versiegelte Klassen Interfaces Weitere Themen Oberlaclen von Methoclen unci Operatoren Oberlaclen von Methoclen Oberlaclen von Operatoren Eigenschaften '"., Delegates Ereignisse Boxing unci Unboxing Fehlerbehancllung C++ Pointer unci unsafe Attribute unci Reflection VIII

8 Inhaltsverzeichnis 5 Windows Programmierung, Teil Eine Windows Anwendung Ereignisse und Nachrichten Die Methode OnPaint Weitere Eigenschaften der Klasse Form Anchoring und Docking Panel und Splitter Z-Order, TabStop und TabIndex Modale und nicht modale Dialoge Hauptmenti und Kontextmenti Toolbar unci Statusbar MD!, clas Multi Document Interface Drucken Das Hilfesystem Gruncllagen WinHeJp HtmlHelp Kontextsensitive Hilfe Das HelpRequested-Ereignis Windows Programmierung, Teil Drag & Drop Der Datenaustausch tiber die Zwischenablage Ein Togglebutton im Eigenbau Winclows API Aufrufe Grafik, Stifte und Btirsten Grafik, Draw und Fill Grafik, Animation Grafik, Transformationen IX

9 Inhaltsverzeichnis 6.9 Grafik, 3D mit OpenGL Windows Programmierung, Teil Die Struktur des Namensraums System.Windows.Forms CheckedListBox ColorDialog DateTimePicker DomainUpDown FontDialog HScrollBar ImageList LinkLabei ListView MonthCalendar NumericUpDown PictureBox ProgressBar RadioButton TabControl , ToolTip , TrackBar VScrollBar..., Die Ereignissteuerung unter die Lupe genommen Datenbankanbindung mit ADO.NET ADO.NET und Relationale Datenbanken Microsoft SQL Server Die Abfragesprache SQL Verbindung zum SQL Server 2000 mit C# Abfragen von Systemtabellen X

10 Inhaltsverzeichnis Access Tabellen abfragen Tabellen andern Threads Threads starten und anhalten Threads synchronisieren n Philosophen Dateien, Streams und Sockets Directory und Directorylnfo File und Filelnfo Streams Daten im Netzwerk Der Zugriff auf die Registry ILl Die Klassen Registry und RegistryKey Schli.issel und Werte lesen Schli.issel und Werte anlegen Schli.issel und Werte rekursiv lesen Schli.issel und Werte loschen OpenRemoteBaseKey Die Datentypen der Registry Win32-Dienste Grundlagen Ein Dienstkontrollprogramm Datum und Uhrzeit als Dienst XI

11 Inhaltsverzeichnis 12.4 Ein Chatserver als Dienst Ein Webserver als Dienst Ein blockierender Dienst HTML, CGI, ASP und XML HTML HTML CGI mit C# Ein erweiterter Webserver Ein Antwortskript Formulardaten mit GET und POST Gemischte Formulardaten und versteckte Inputs Ein Gastebuch ASP und ASP.NET Microsoft Internet Information Server ASP ASP.NET XML Web Applications, Web Services und Remoting Web Applications Web Services Remoting Anhang A C# Schliisselworter: B Namensraume des.net Frameworks C Visueller Index der Windows Forms D CSC Compileroptionen Literaturverzeichnis Schlagwortverzeichnis XII

12 1.1 Ein C# Programm 1 Grundlegende Elemente der Sprache C# Zu Beginn dieses ersten Kapitels werden viele grundlegende Fragen beantwortet. Wie sieht ein C# Programm aus? Wie wird es gespeichert, iibersetzt und gestartet? Wie kann man Texte oder andere Daten ausgeben? Anschliel$end werden Datentypen, Literale, Operatoren, mathematische Funktionen, Konstante n, Variablen und Kontrollstrukturen erhiutert. 1.1 Ein C# Programm Aile C#-Beispiele sind mit dem per Download von downloads / bezogenen Microsoft.NET Framework SDK Release 1.0 kompiliert und getestet. Die Version 1.1 ist zur Zeit der Drucklegung noch im Betastadium. 1* Datei: l.1 l. cs *1 class Hallo static void Main ( System.String s ~ "Hallo!"; System.Console.WriteLine(s ); Das oben abgebildete Programm wird in einer Datei mit der Endung.cs gespeichert. Bei der Auswahl des Editors ist darauf zu achten, dass dieser keine Formatierungszeichen in den Text einmgt. Besonders gut geeignet sind Editoren, die das Einriicken von Zeilen unterstiitzen und Kommentare, Schli.isselworter und andere Zeichen, die in C# eine Bedeutung haben, farbig hervorheben. Manche Editoren ermoglichen auch den Aufruf des Compilers per Hotkey oder Menu. Derartige Editoren gibt es als Freeware und Shareware. Es wird empfohlen, ein oder mehrere Verzeichnisse anzulegen, in denen die Programme gesammelt werden. Om die Beschrei- 1 H. Rottmann, C#.NET mit Methode Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbh, Braunschweig/Wiesbaden 2003

13 1 Gnmdlegende Elemente der Spracbe C# bung der weiteren Schritte zu vereinfachen wird vorausgesetzt, dass ein Verzeichnis C:\cs_programme angelegt worden ist, in dem das Programm unter dem Namen 1.1_1.cs abgelegt ist. Durch Start - Programme - Zubehor - Eingabeaufforderung wird die Eingabeaufforderung geoffnet. Die folgenden Befehle werden jeweils durch Drilcken der Entertaste abgeschlossen. Mit dem Befehl cd cs_programme wechselt man in das Verzeichnis cs_programme. Jetzt kann das Programm durch Eingeben von esc l.1 l.cs ubersetzt (kompiliert) werden, wodurch die Datei 1.1_1.exe erstellt wird. Hat das Dbersetzen nicht geklappt, so ist zunachst festzustellen, ob der.net Framework SDK ordnungsgemab installiert ist. 1m Zweifelsfall ist die Installation zu wiederholen und darauf zu achten, dass aile wahrend der Installation geforderten Voraussetzungen erfullt werden. Gibt man in der Eingabeaufforderung esc I? ein, so wird eine Liste der C# Compileroptionen ausgegeben. 1st dies der Fall, so liegt der Fehler nicht bei der Installation, sondern beim Beispielprogramm 1.1_1.cs. Jede Anweisung muss mit einem Semikolon abgeschlossen werden. Jeder noch so banale Tippfehler lost eine Fehlermeldung aus. Hier hilft es nur, genau hinzusehen, unermudlich zu testen und immer cool zu bleiben. Der Compiler gibt mit der Fehlermeldung die Zeilennummer des Quelltextes aus. 1st das Programm erfolgreich ubersetzt, so kann man 1.1_1.exe oder einfach 1.1_1 eintippen und die Entertaste drucken. Dadurch wird das Programm gestartet und Hallo! ausgegeben. Das.NET Framework ist durch Namensraume gegliede11. Die Klassen String und Console sind im Namespace bzw. Namensraum System enthalten. Gibt man die Benutzung dieses Namensraums im Programm mit using an, so kann man String statt System.String schreiben. Das gilt fur aile Namensraume und aile Klassen, sofern der Klassenname eindelltig ist. Bei Klassen, die mit dem gleichen Namen in verschiedenen Namensrallmen vorkommen, ist es erforderlich, den Namensraum anzugeben. Das nun folgende Beispiel zeigt die Verwendung der using Anweisung. 2

14 1.1 Ein C# Programm I I Datei: cs using System: class Hallo static void MainC ( String s = "Hallo!"; Console.WriteLineCs); Kommentare sind keine ausfilhrbaren Bestandteile eines Programms, sondern erlautern und gliedern den Programmtext. Sie beginnen mit /* und enden mit */. Einzeilige Kommentare beginnen mit zwei Schragstrichen / /. Da aller guten Dinge drei sind, zeigt Beispiel 1.1_3 die direkte Ausgabe des Strings "Hallo!" ohne die Stringvariable s. II Datei: cs using System ; class Hallo static void MainC ( Console.WriteLineC"Hallo!"); C# ist vollstandig objektorientiert. Jedes C# Programm besteht aus Klassendefinitionen. Durch class Hallo wird eine Klasse definiert. Der Rumpf einer Klasse ist in geschweifte Klammern eingeschlossen und bildet daher einen Block. Ein Block beginnt mit einer geschweiften Klammer und endet mit einer geschweiften Klammer I. 1m Rumpf werden die Mitglieder der Klasse definiert. Dies konnen Konstanten, Variablen, Funktionen oder auch Klassen sein. Die Funktionen einer Klasse heiben Methoden. Main( ) ist eine Methode. Main( ) ist das Hauptprogramm, also die Methode, die als erste abgearbeitet wird. void bedeutet, dass die Methode Main( ) beim Beenden keinen Wert zuriickgibt, wahrend static dafilr sorgt, dass Main( ) sofort beim Programmstart aufgerufen werden kann. Dies wird spater noch naher erlautert. Der Rumpf einer Funktion oder Methode ist ebenfalls in geschweifte Klammern eingeschlossen und bildet daher wiederum einen Block. 1m Rumpf der Methode Main( ) des Beispiels 1.1_3 steht eine einzige Anweisungen, die die Ausgabe der Zeichenkette "Hallo!" bewirkt. 3

15 1 Grundlep,ende Elemente der Spracbe C# 1.2 Namensraume und Klassen II Datei Forms1.2 1 cs names pace Forms1_2_1 using System.Drawing; using System.Windows.Forms; publlc class Form1 2 1 Form ( public Form1_2_1( ) ( Text~"Hallo hier ist das Beispiel 2_1'''; ClientSize ~ new Size( ); Das Programm definiert einen Namensraum Formsl_2_1 und eine Klasse Forml_2_1, clie zum Namensraum Formsl_2_1 gehbrt. Forml_2_1 ist von cler Klasse Form abgeleitet. Daclurch wircl ein Fenster definiert. Der Konstruktor legt den Titel unci die FenstergrolSe fest. Es Wit jedoch auf, dass das Programm keine Methode Main( ) besitzt. Es sol! namlich kein selbstandig lauffahiges Programm, sondern eine Bibliotheksdatei, Dynamic Link Library, mit der Endung.dl! gebildet werden. Das Programm wircl mit cler Compileroption It:library libersetzt. csc It;library Forms1.2_1.cs Hierdurch wird die Datei Forms1.2_1.dl! gebildet. Die Datei 1.2_1.cs verwendet mit using Formsl_2_1; den von dieser dl! zur Verfligung gestel!ten Namensraum. II Datei l.2 l.cs using System; using System. Drawing; using System.Windows Forms; using Forms1_2_1; static void Main( 4

16 1.2 Namensraume und Klassen Das Programm wird mit csc It :winexe Ir:Forms1.2 1.dll 1.2_1.cs tibersetzt. Durch die Option It:winexe wird erreicht, dass eine Windows-Anwendung erstellt wird. Beim Starten von 1.2_l.exe mit Doppelklick wird nur das Programm selbst gestartet, aber keine Eingabeaufforderung geoffnet. Die Bibliotheksdatei muss mit I r:forms1.2_l.dll angegeben werden. Das Programm kann nur dann tibersetzt werden und ist nur dann lauffahig, wenn die Datei Forms1.2_l.dll existiert und auffindbar ist. Ein Objekt wird durch eine Klasse mit Hilfe des Schltisselwortes class definiert. Damit ist das Objekt zwar definiert aber noch nicht verwendbar. Auf die Mitglieder einer Klasse kann man erst dann zugreifen, wenn mit Hilfe des Schlilsselwortes new eine Instanz der Klasse gebildet worden ist. class abc public int x: public static int y; abc ist eine Klasse. abc a; a ist eine Variable yom Typ abc. a = new abc( ); a ist eine Instanz von abc. a.x = 5; Dies ist ein Zugriff auf das Mitglied x der Klasse abc tiber die Instanz a. Eine Ausnahme bilden Mitglieder, die als static vereinbart sind. Auf diese greift man mit Hilfe des Klassennamens zu, ohne eine Instanz der Klasse zu bilden. Die Anweisung abc.y = 6; ist zulassig, weil y static vereinbart ist. Die Anweisung abc.x = 5; ist nicht zulassig, wei! x nicht static vereinbart ist. Die Anweisung a.y = 6; ist nicht zulassig, weil y static vereinbart ist. 5

17 1 Gnmd/egende E/emente der Sprache C# I I Datei: l cs using System; class abc publ ic int x; public static int y; class Haupt static void Main( abc a = new abc( ); abc b = new abc( ); a.x = 5; abc.y = 6; b.x = 7; Console.WriteLine("a.x = O)".a.x); Console. WriteL ine(" abc.y = O)". abc.y); Console.WriteLine("b.x = O)".b.x); Von der Klasse abc werden zwei Instanzen a und b gebildet. Man kann a.x und b.x unterschiedliche Werte zuweisen. Auf y kann man nur mit abc.y zugreifen. Daher besitzt y in beiden Instanzen den gleichen Wert. II Datei: 1.2_3.cs using System; class abc int x; static int y; publ ic abc( i nt wi. i nt w2) x = w1; y = w2; } public int getx( return x; 6