Pętla foreach a tablice wielowymiarowe

Transkrypt

Spis treści
Przedmowa ..................................................................................... 11
Rozdział 1. Wprowadzenie ................................................................................ 13
Czym jest programowanie ..............................................................................................13
Mnogość języków programowania ...........................................................................14
Edytory kodu ............................................................................................................15
Kompilatory ..............................................................................................................15
Mity związane z programowaniem ...........................................................................16
Języki programowania ....................................................................................................17
Asembler ..................................................................................................................18
Fortran ......................................................................................................................19
C ...............................................................................................................................19
C++ ...........................................................................................................................19
Perl ...........................................................................................................................20
PHP ...........................................................................................................................20
Turbo Pascal .............................................................................................................20
Java ...........................................................................................................................21
Język maszynowy ...........................................................................................................21
Działanie kompilatorów ..................................................................................................22
Tworzenie kodu źródłowego ....................................................................................22
Prekompilacja ...........................................................................................................23
Kompilacja do kodu Asemblera ...............................................................................23
Optymalizacja kodu ..................................................................................................23
Asemblacja ...............................................................................................................23
Konsolidacja .............................................................................................................24
Języki interpretowane .....................................................................................................24
Język C# .........................................................................................................................24
Instalacja środowiska ......................................................................................................24
Jak się uczyć ...................................................................................................................25
Nie ucz się na pamięć! ..............................................................................................25
Początkowe trudności ...............................................................................................25
Pomoc systemowa ....................................................................................................25
Praktyka ....................................................................................................................26
Pierwsza aplikacja ..........................................................................................................26
Kompilacja i uruchamianie .......................................................................................26
Komponenty .............................................................................................................28
Piszemy kod .............................................................................................................29
Zapisywanie projektu ...............................................................................................29
Podsumowanie ................................................................................................................30
S:\ Sylwia\pdf\Wstep do programownia w jezyku C#\_spis treści.doc
3
4
Wstęp do programowania w języku C#
Rozdział 2. Podstawy platformy .NET ................................................................ 31
Interfejs programistyczny ...............................................................................................32
API systemu Windows .............................................................................................32
Wizja .NET .....................................................................................................................33
Składniki platformy .NET ........................................................................................34
Konkluzja .................................................................................................................37
C# a .NET .......................................................................................................................37
Rodzaje aplikacji ............................................................................................................38
Aplikacje konsolowe ................................................................................................38
Windows Forms ........................................................................................................38
Formularze Web Forms ............................................................................................38
Składniki .NET Framework ............................................................................................39
Usługi sieciowe ...............................................................................................................39
Niezależność .............................................................................................................40
Uniwersalność ..........................................................................................................40
Podsumowanie ................................................................................................................41
Rozdział 3. Podstawy języka C# ....................................................................... 43
Podstawowa składnia ......................................................................................................43
Najprostszy program .................................................................................................45
Jak kompilatory czytają kod .....................................................................................45
Wielkość znaków ......................................................................................................45
Program musi posiadać metodę Main .......................................................................46
Średnik kończy instrukcję .........................................................................................46
Program musi posiadać klasę ....................................................................................47
Wcięcia, odstępy ......................................................................................................47
Słowa kluczowe ........................................................................................................47
Symbole ....................................................................................................................47
Komentarze .....................................................................................................................48
Podzespoły, metody, klasy ..............................................................................................49
Funkcje .....................................................................................................................49
Metody .....................................................................................................................50
Klasy .........................................................................................................................50
Przestrzenie nazw .....................................................................................................51
Operator kropki ........................................................................................................51
Słowo kluczowe using ..............................................................................................52
Zmienne ..........................................................................................................................53
Deklarowanie zmiennych .........................................................................................53
Przydział danych ......................................................................................................54
Typy danych .............................................................................................................55
Restrykcje w nazewnictwie ......................................................................................55
Stałe ................................................................................................................................56
Operacje na konsoli ........................................................................................................57
Metody klasy Console ..............................................................................................58
Właściwości klasy Console ......................................................................................58
Operatory ........................................................................................................................59
Operatory porównania ..............................................................................................60
Operatory arytmetyczne ...........................................................................................60
Operator inkrementacji oraz dekrementacji ..............................................................61
Operatory logiczne ...................................................................................................62
Operatory bitowe ......................................................................................................62
Operatory przypisania ...............................................................................................63
Inne operatory ...........................................................................................................63
4
Spis treści
5
Instrukcje warunkowe .....................................................................................................63
Instrukcja if ...............................................................................................................64
Słowo kluczowe else ................................................................................................68
Instrukcja else if .......................................................................................................69
Instrukcja switch .......................................................................................................70
Pętle ................................................................................................................................73
Pętla while ................................................................................................................73
Pętla do-while ...........................................................................................................75
Pętla for ....................................................................................................................76
Instrukcja break ........................................................................................................77
Instrukcja continue ...................................................................................................78
Operator warunkowy ................................................................................................79
Konwersja danych ..........................................................................................................80
Rzutowanie .....................................................................................................................81
Przykładowa aplikacja ....................................................................................................81
Dyrektywy preprocesora .................................................................................................83
Deklarowanie symboli ..............................................................................................84
Instrukcje warunkowe ...............................................................................................84
Błędy i ostrzeżenia ...................................................................................................85
Podsumowanie ................................................................................................................86
Rozdział 4. Przegląd .NET Framework ............................................................... 87
Środowisko CLR ............................................................................................................87
Kod pośredni IL ........................................................................................................88
Kod zarządzany i niezarządzany ...............................................................................89
Moduł zarządzany ....................................................................................................89
Podzespoły ................................................................................................................90
Działanie CLR ..........................................................................................................90
System CTS ....................................................................................................................91
Specyfikacja CLS ...........................................................................................................92
Biblioteka klas ................................................................................................................93
Moduły, przestrzenie nazw .............................................................................................93
Wieloznaczność ........................................................................................................95
Główne przestrzenie nazw ........................................................................................96
Podsumowanie ................................................................................................................97
Rozdział 5. Programowanie obiektowe .............................................................. 99
Na czym polega programowanie obiektowe ...................................................................99
Podstawowy kod formularza WinForms .......................................................................101
Moduł Form1.Designer.cs ......................................................................................103
Generowanie kodu ..................................................................................................104
Ukrywanie kodu .....................................................................................................105
Programowanie zdarzeniowe ........................................................................................106
Generowanie zdarzeń .............................................................................................106
Obsługa zdarzeń .....................................................................................................110
Klasy .............................................................................................................................110
Składnia klasy .........................................................................................................110
Do czego służą klasy ..............................................................................................111
Instancja klasy ........................................................................................................112
Klasy zagnieżdżone ................................................................................................114
Pola ...............................................................................................................................114
5
6
Metody ..........................................................................................................................115
Zwracana wartość ...................................................................................................116
Parametry metod .....................................................................................................116
Przeciążanie metod .................................................................................................118
Przekazywanie parametrów ....................................................................................119
Dziedziczenie ................................................................................................................122
Klasa domyślna ......................................................................................................123
Hermetyzacja ................................................................................................................123
Modyfikatory dostępu ...................................................................................................123
Sekcja private .........................................................................................................124
Sekcja public ..........................................................................................................125
Sekcja protected ......................................................................................................126
Sekcja internal ........................................................................................................127
Konstruktor ................................................................................................................... 127
Pola tylko do odczytu .............................................................................................128
Destruktor .....................................................................................................................129
Właściwości ..................................................................................................................129
Modyfikatory dostępu .............................................................................................132
Elementy statyczne .......................................................................................................132
Metody statyczne ....................................................................................................133
Klasy statyczne .......................................................................................................134
Polimorfizm ..................................................................................................................135
Ukrywanie elementów klas .....................................................................................135
Słowo kluczowe base ..............................................................................................137
Metody wirtualne ....................................................................................................139
Przedefiniowanie metod .........................................................................................140
Elementy abstrakcyjne ............................................................................................141
Elementy zaplombowane ........................................................................................142
.NET Framework Class Library ....................................................................................142
Przestrzenie nazw ...................................................................................................143
Klasa System.Object ...............................................................................................143
Opakowywanie typów ..................................................................................................145
Interfejsy .......................................................................................................................146
Implementacja wielu interfejsów ............................................................................147
Typy wyliczeniowe .......................................................................................................148
Wartości elementów ...............................................................................................149
Struktury .......................................................................................................................150
Konstruktory struktur .............................................................................................152
Operatory is i as ............................................................................................................154
Przeładowanie operatorów ............................................................................................155
Słowo kluczowe operator .......................................................................................156
Dzielenie klas ................................................................................................................ 158
Podsumowanie ..............................................................................................................158
Rozdział 6. Delegaty i zdarzenia ...................................................................... 159
Delegaty ........................................................................................................................159
Tworzenie delegatów ..............................................................................................160
Użycie delegatów ...................................................................................................161
Funkcje zwrotne .....................................................................................................163
Delegaty złożone ....................................................................................................165
Metody anonimowe ................................................................................................165
Zdarzenia ......................................................................................................................166
Podsumowanie ..............................................................................................................169
6
Spis treści
7
Rozdział 7. Tablice i kolekcje ......................................................................... 171
Czym są tablice .............................................................................................................171
Deklarowanie tablic ......................................................................................................172
Indeks .....................................................................................................................172
Inicjalizacja danych ................................................................................................173
Tablice wielowymiarowe ..............................................................................................173
Pętla foreach .................................................................................................................174
Pętla foreach a tablice wielowymiarowe ................................................................176
Tablice tablic ................................................................................................................ 177
Tablice struktur .............................................................................................................177
Parametr args w metodzie Main() .................................................................................178
Klasa System.Array ......................................................................................................179
Metody klasy ..........................................................................................................180
Słowo kluczowe params .........................................................................................185
Przykład — gra kółko i krzyżyk ...................................................................................186
Zasady gry ..............................................................................................................186
Specyfikacja klasy ..................................................................................................186
Ustawienie symbolu na planszy ..............................................................................190
Sprawdzenie wygranej ............................................................................................191
Interfejs aplikacji ....................................................................................................196
Mechanizm indeksowania .............................................................................................201
Indeksy łańcuchowe ...............................................................................................203
Kolekcje ........................................................................................................................204
Interfejsy System.Collections .................................................................................204
Stosy .......................................................................................................................206
Kolejki ....................................................................................................................208
Klasa ArrayList ......................................................................................................209
Listy ..............................................................................................................................209
Typy generyczne ....................................................................................................210
Korzystanie z list ....................................................................................................212
Słowniki ........................................................................................................................ 214
Przykładowy program .............................................................................................215
Podsumowanie ..............................................................................................................217
Rozdział 8. Obsługa wyjątków ........................................................................ 219
Czym są wyjątki ...........................................................................................................220
Obsługa wyjątków ........................................................................................................220
Blok finally .............................................................................................................221
Zagnieżdżanie wyjątków ........................................................................................222
Klasa System.Exception ...............................................................................................223
Selektywna obsługa wyjątków ...............................................................................223
Wywoływanie wyjątków ........................................................................................224
Własne klasy wyjątków ................................................................................................224
Deklarowanie własnej klasy ...................................................................................225
Przykładowa aplikacja ............................................................................................226
Przepełnienia zmiennych ..............................................................................................229
Podsumowanie ..............................................................................................................230
Rozdział 9. Łańcuchy w C# ............................................................................. 231
Typ System.String ........................................................................................................231
Unicode w łańcuchach ............................................................................................232
Niezmienność łańcuchów .......................................................................................232
Konstruktory klasy .................................................................................................233
Operacje na łańcuchach ..........................................................................................234
7
8
Łańcuchy w WinForms .................................................................................................239
Klasa StringBuilder ......................................................................................................241
Metody klasy StringBuilder ....................................................................................242
Zastosowanie klasy StringBuilder ..........................................................................242
Formatowanie łańcuchów .............................................................................................244
Specyfikatory formatów ...............................................................................................246
Własne specyfikatory formatowania .......................................................................248
Specyfikatory typów wyliczeniowych ....................................................................249
Typ System.Char ..........................................................................................................250
Podsumowanie ..............................................................................................................251
Rozdział 10. Biblioteka Windows Forms ............................................................ 253
Podzespół System.Windows.Forms .............................................................................. 253
Okno Object Browser .............................................................................................254
Przestrzeń System.Windows.Forms ........................................................................ 254
Podstawowe klasy .........................................................................................................255
System.ComponentModel.Component ...................................................................256
System.Windows.Forms.Control ............................................................................256
System.Windows.Forms.Application .....................................................................256
Przykład działania .........................................................................................................261
Przygotowanie klasy ...............................................................................................261
Projektowanie interfejsu .........................................................................................261
Rozwiązania programistyczne ................................................................................262
Technika „przeciągnij i upuść” .....................................................................................266
Tworzenie menu ...........................................................................................................270
Właściwości menu ..................................................................................................271
Ikony dla menu .......................................................................................................271
Skróty klawiaturowe ...............................................................................................274
Menu podręczne .....................................................................................................274
Paski narzędziowe ........................................................................................................275
Pasek statusu ................................................................................................................. 276
Zakładki ........................................................................................................................276
Kontrolki tekstowe ........................................................................................................277
Komponent RichTextBox .......................................................................................280
Okna dialogowe ............................................................................................................281
Właściwości okien dialogowych ............................................................................282
Aplikacja — edytor tekstów ...................................................................................283
Tworzenie nowego formularza .....................................................................................284
Podsumowanie ..............................................................................................................285
Rozdział 11. Podzespoły .NET ........................................................................... 287
Czym jest COM ............................................................................................................287
Kontrolka w rozumieniu COM ...............................................................................288
Odrobinę historii .....................................................................................................288
ActiveX ..................................................................................................................288
DCOM ....................................................................................................................289
Podstawowy podzespół .................................................................................................289
Deasembler .NET ...................................................................................................289
Komponenty .NET ........................................................................................................291
Przygotowanie komponentu w Delphi ....................................................................291
Przygotowanie komponentu C# ..............................................................................293
Zalety stosowania podzespołów .............................................................................295
Budowa podzespołu ...................................................................................................... 296
Atrybuty podzespołu ..................................................................................................... 297
8
Spis treści
9
Mechanizm refleksji .....................................................................................................298
Funkcja GetType ....................................................................................................299
Klasa System.Type .................................................................................................300
Ładowanie podzespołu ...........................................................................................301
Przykład działania — program Reflection ..............................................................301
Własne atrybuty ......................................................................................................306
Aplikacje .NET Framework SDK .................................................................................311
Global Assembly Cache Tool .................................................................................311
WinCV ...................................................................................................................313
Narzędzie konfiguracji .NET Framework ...............................................................313
PEVerify — narzędzie weryfikacji .........................................................................314
.NET a COM .................................................................................................................314
PInvoke .........................................................................................................................316
Użycie funkcji Win32 API .....................................................................................316
Użycie atrybutu DLLImport ...................................................................................318
Podsumowanie ..............................................................................................................319
Rozdział 12. Pliki i obsługa strumieni ............................................................... 321
Czym są strumienie .......................................................................................................321
Klasy przestrzeni System.IO .........................................................................................322
Operacje na katalogach .................................................................................................322
Tworzenie i usuwanie katalogów ...........................................................................322
Kopiowanie i przenoszenie .....................................................................................323
Odczytywanie informacji o katalogu ......................................................................325
Obsługa plików .............................................................................................................326
Tworzenie i usuwanie plików .................................................................................327
Kopiowanie i przenoszenie plików .........................................................................328
Odczytywanie informacji o pliku ...........................................................................328
Strumienie .....................................................................................................................330
Obsługa plików tekstowych ....................................................................................330
Operacje na danych binarnych ................................................................................334
Serializacja ....................................................................................................................335
Formaty zapisu danych ...........................................................................................335
Przykład serializacji ................................................................................................336
Podsumowanie ..............................................................................................................337
Rozdział 13. Obsługa formatu XML ................................................................... 339
Niezależność XML .......................................................................................................340
XHTML ........................................................................................................................340
Budowa dokumentu ......................................................................................................340
Prolog .....................................................................................................................341
Znaczniki ................................................................................................................341
Atrybuty .................................................................................................................343
Podstawowa terminologia .......................................................................................344
Węzeł główny .........................................................................................................345
Komentarze ............................................................................................................345
Przestrzenie nazw ...................................................................................................345
Składnia przestrzeni nazw ......................................................................................346
Przestrzenie nazw i atrybuty ...................................................................................346
DTD ..............................................................................................................................347
Deklaracja elementu ...............................................................................................347
Deklaracja atrybutu ................................................................................................349
DTD w osobnym pliku ...........................................................................................350
Encje tekstowe ..............................................................................................................350
9
10
XSD ..............................................................................................................................351
Nagłówek XSD .......................................................................................................352
Elementy XSD ........................................................................................................353
Typy danych ...........................................................................................................353
Typy proste .............................................................................................................353
XML a bazy danych ......................................................................................................356
XSL ...............................................................................................................................357
DOM .............................................................................................................................357
SAX ..............................................................................................................................358
Korzystanie z System.XML ..........................................................................................359
Ładowanie pliku XML ...........................................................................................359
Odczyt dowolnego elementu ..................................................................................360
Odczyt wartości atrybutów .....................................................................................362
Tworzenie pliku XML ............................................................................................364
Dokumentacja XML .....................................................................................................369
Podsumowanie ..............................................................................................................371
Skorowidz .................................................................................... 373
10
Rozdział 7.
Tablice i kolekcje
Omówiliśmy już sporą część tego, co oferuje język C#. Powiedzieliśmy sobie o najważniejszym — programowaniu obiektowym, które może przysporzyć najwięcej kłopotów początkującemu programiście. Nie zaprezentowałem do tej pory bardzo ważnego
elementu wielu języków programowania, a mianowicie obsługi tablic.
Jest to bardzo wygodna funkcja języka programowania; przekonasz się o tym podczas
pisania przykładowej aplikacji podsumowującej dotychczasową wiedzę o języku C#.
Będzie to znana i lubiana gra — kółko i krzyżyk. O tym jednak pod koniec tego rozdziału. Nie przedłużając, spieszę z wyjaśnieniem, czym są tablice…
Czym są tablice
Wyobraź sobie, że w swojej aplikacji musisz przechować wiele zmiennych tego samego
typu. Dla przykładu, niech będą to dni tygodnia typu string. Proste? Owszem, wystarczy zadeklarować siedem zmiennych typu string:
string pon, wt, śr, czw, pt, so, nd;
Teraz do tych zmiennych należy przypisać wartość:
pon = "Poniedziałek";
wt = "Wtorek";
// itd
Teraz wyobraź sobie sytuację, w której musisz zadeklarować 12 zmiennych oznaczających nazwy miesięcy. Nieco uciążliwe? Owszem. Do tego celu najlepiej użyć tablic,
które służą do grupowania wielu elementów tego samego typu. Osobiście z tablic korzystam bardzo często, jest to znakomity, czytelny sposób na przechowywanie dużej
ilości danych.
Przejdźmy jednak do rzeczy. W C# istnieje możliwość deklaracji zmiennej, która przechowywać będzie wiele danych. Tak w skrócie i uproszczeniu możemy powiedzieć
o tablicach.
S:\ Sylwia\pdf\Wstep do programownia w jezyku C#\07.doc
(06-09-01)
171
172
Deklarowanie tablic
Tablice deklaruje się podobnie jak zwykłe zmienne. Jedyną różnicą jest zastosowanie
nawiasów kwadratowych:
typ[] Nazwa;
W miejsce typ należy podać typ danych elementów tablicowych (np. int, string),
a w miejsce nazwa — nazwę zmiennej tablicowej. Przykładowo:
int[] Foo;
W tym miejscu zadeklarowaliśmy tablicę Foo, która może przechowywać elementy typu
int. Przed użyciem takiej tablicy należy zadeklarować, z ilu elementów ma się ona
składać. W tym celu korzystamy ze znanego nam operatora new:
Foo = new int[5];
Taka konstrukcja oznacza zadeklarowanie w pamięci komputera miejsca dla pięciu
elementów tablicy Foo. Przypisywanie danych do poszczególnych elementów odbywa się
również przy pomocy symboli nawiasów kwadratowych:
int[] Foo;
Foo = new int[5];
Foo[0]
Foo[1]
Foo[2]
Foo[3]
Foo[4]
=
=
=
=
=
100;
1000;
10000;
100000;
1000000;
Console.WriteLine(Foo[4]);
Możliwy jest również skrótowy zapis deklaracji tablic, podobny do tego znanego
z tworzenia obiektów:
int[] Foo = new int[5];
Indeks
Tablica składa się z elementów. Każdemu z nich przypisany jest tzw. indeks, dzięki
któremu odwołujemy się do konkretnego elementu tablicy. Ów indeks ma postać liczby
i wpisujemy go w nawiasach kwadratowych, tak jak to zaprezentowano w poprzednim
przykładzie. Spójrz na kolejny przykład:
char[] Foo = new char[5];
Foo[0]
Foo[1]
Foo[2]
Foo[3]
Foo[4]
172 (06-09-01)
=
=
=
=
=
'H';
'e';
'l';
'l';
'o';
Rozdział 7. ♦ Tablice i kolekcje
173
Indeksy numerowane są od zera do N – 1, gdzie N to ilość elementów tablicy. Aby lepiej
to zrozumieć, spójrz na tabelę 7.1.
Tabela 7.1. Prezentacja zależności indeksów elementów
Indeks
0
1
2
3
4
Wartość
H
e
l
l
o
Należy uważać, aby nie odwołać się do elementu, który nie istnieje! Jeżeli zadeklarowaliśmy tablicę 5-elementową i odwołujemy się do szóstego elementu (poprzez
indeks nr 5), kompilator C# nie zareaguje! Błąd zostanie wyświetlony dopiero po
uruchomieniu programu.
Inicjalizacja danych
Po utworzeniu tablicy każdemu elementowi przypisywana jest domyślna wartość. Np.
w przypadku typu int jest to cyfra 0. Programista po zadeklarowaniu takiej tablicy ma
możliwość przypisania wartości dla konkretnego elementu.
Istnieje możliwość przypisania wartości dla konkretnego elementu już przy deklarowaniu tablicy. Należy wówczas wypisać wartości w klamrach:
char[] Foo = new char[5] {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
Console.WriteLine(Foo[4]);
Język C# dopuszcza uproszczony zapis takiego kodu — wystarczy pominąć ilość
elementów tablicy:
char[] Foo = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
Kompilator oblicza rozmiar takiej tablicy po ilości elementów uporządkowanych pomiędzy klamrami.
Tablice wielowymiarowe
C# umożliwia także deklarowanie tzw. tablic wielowymiarowych. Przykładowo, poniższy kod tworzy tablicę 7×2 (7 kolumn i 2 wiersze):
string[,] Foo = new string[7, 2];
Zasada deklarowania tablic wielowymiarowych jest prosta. W nawiasie kwadratowym
wpisujemy znak przecinka (,), natomiast podczas inicjalizacji musimy podać wymiar
tablicy (ilość elementów należy również rozdzielić znakiem średnika). Podczas przypisywania danych do elementów należy podać dokładny indeks:
(06-09-01)
173
174
Foo[0,
Foo[1,
Foo[2,
Foo[3,
Foo[4,
Foo[5,
Foo[6,
0]
0]
0]
0]
0]
0]
0]
=
=
=
=
=
=
=
"Pn";
"Wt";
"Śr";
"Czw";
"Pt";
"So";
"Nd";
Foo[0,
Foo[1,
Foo[2,
Foo[3,
Foo[4,
Foo[5,
Foo[6,
1]
1]
1]
1]
1]
1]
1]
=
=
=
=
=
=
=
"Mon";
"Tue";
"Wed";
"Thu";
"Fri";
"Sat";
"Sun";
Język C# nie ogranicza nas w ilości wymiarów. Możemy więc wprowadzić do naszej
tablicy kolejny wymiar. Poniższy fragment prezentuje deklarację tablicy 2×4×2:
string[, ,] Foo = new string[2, 4, 2];
Inicjalizacja danych tablicy wielowymiarowej jest analogiczna do standardowej tablicy:
int[,] Foo = new int[3, 3] { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 }, { 7, 8, 9 } };
Zauważ jednak, że poszczególne elementy zawarte w klamrach są rozdzielone znakiem
przecinka. Oczywiście istnieje możliwość skrótowego zapisu:
int[,] Foo = new int[,] { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 }, { 7, 8, 9 } };
lub:
int[,] Foo = { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 }, { 7, 8, 9 } };
Pętla foreach
Podczas omawiania zagadnienia pętli nie wspomniałem o jednej ważnej pętli służącej
do operowania na tablicach. Ponieważ tematyka tablic w rozdziale 3. nie była omawiania, pragnę wspomnieć o tej pętli właśnie tutaj.
Pętla ta, znana programistom PHP, Perl czy też Delphi, dla .NET jako parametru wymaga tablicy. Spójrz na poniższy fragment kodu:
string[] Foo = new string[7];
Foo[0]
Foo[1]
Foo[2]
Foo[3]
Foo[4]
Foo[5]
Foo[6]
174 (06-09-01)
=
=
=
=
=
=
=
"Pn";
"Wt";
"Śr";
"Czw";
"Pt";
"So";
"Nd";
175
foreach (string Bar in Foo)
{
Console.WriteLine(Bar);
}
Uruchomienie takiej aplikacji spowoduje wyświetlenie, jeden pod drugim, kolejnych
elementów tablicy. Po każdej iteracji kolejny element tablicy przypisywany jest do
zmiennej Bar. Tutaj ważna uwaga. Zmienna Bar nie może być zadeklarowana lub użyta
we wcześniejszych fragmentach kodu. Np. poniższa konstrukcja jest błędna:
string Bar = "Test";
{
}
Przy próbie kompilacji wyświetlony zostanie błąd: A local variable named 'Bar'
cannot be declared in this scope because it would give a different meaning
to 'Bar', which is already used in a 'parent or current' scope to denote something else.
Identyczny rezultat jak ten pokazany przed chwilą można osiągnąć, stosując pętlę for:
for (int i = 0; i < Foo.Length; i++)
{
Console.WriteLine(Foo[i]);
}
Konstrukcja Foo.Length zwraca rozmiar tablicy.
Zasadniczo wygodniejszym i czytelniejszym sposobem jest użycie pętli foreach, która
w końcu została stworzona po to, by operować na tablicach. Jednakże użycie pętli for
ma jedną przewagę nad foreach — można w niej modyfikować wartości elementów.
Spójrz na poniższy przykład:
for (int i = 0; i < Foo.Length; i++)
{
Foo[i] = "Foo";
Console.WriteLine(Foo[i]);
}
Identycznego efektu nie uzyskamy, stosując pętlę foreach:
{
Bar = "Foo";
}
W tym momencie kompilator zasygnalizuje błąd: Cannot assign to 'Bar' because it
is a 'foreach iteration variable'.
(06-09-01)
175
176
Pętla foreach a tablice wielowymiarowe
Pętla foreach z powodzeniem działa na tablicach wielowymiarowych. W takim wypadku kolejność iteracji jest następująca: najpierw przekazana zostanie wartość elementu
[0, 1], następnie [0, 2] itd. Krótki kod prezentujący takie działanie:
string[,] Foo = new string[7, 2];
Foo[0,
Foo[1,
Foo[2,
Foo[3,
Foo[4,
Foo[5,
Foo[6,
0]
0]
0]
0]
0]
0]
0]
=
=
=
=
=
=
=
"Pn";
"Wt";
"Śr";
"Czw";
"Pt";
"So";
"Nd";
Foo[0,
Foo[1,
Foo[2,
Foo[3,
Foo[4,
Foo[5,
Foo[6,
1]
1]
1]
1]
1]
1]
1]
=
=
=
=
=
=
=
"Mon";
"Tue";
"Wed";
"Thu";
"Fri";
"Sat";
"Sun";
{
}
Kolejność wyświetlania danych na konsoli będzie następująca:
Pon
Mon
Wt
Tue
...
W przypadku tablic wielowymiarowych konstrukcja Tablica.Length zwraca liczbę wszystkich elementów w tablicy. W prezentowanym przykładzie będzie to 7×2,
czyli 14.
Działanie pętli for na tablicach wielowymiarowych jest nieco inne. Przykładowo,
poniższa pętla spowoduje wyświetlenie jedynie polskich dni tygodnia:
for (int i = 0; i < Foo.Length / 2; i++)
{
Console.WriteLine(Foo[i, 0]);
}
176 (06-09-01)
177
Tablice tablic
Mechanizm tablic jest w języku C# bardzo rozbudowany. Umożliwia nawet tworzenie
tablic, które zawierają kolejne tablice. Poniższy kod prezentuje deklarację takiej tablicy:
int[][] Foo = new int[2][];
Ten zapis oznacza, iż tablica Foo zawierać będzie kolejne dwie tablice o nieokreślonej
jeszcze liczbie elementów. Te dwie kolejne tablice również muszą zostać utworzone:
Foo[0] = new int[50];
Foo[1] = new int[1000];
Przypisywanie danych do takich tablic wygląda podobnie jak w przypadku tablic wielowymiarowych:
// przypisanie wartości do elementu 26. tablicy nr 1
Foo[0][25] = 100;
// przypisanie wartości do elementu 1000. tablicy drugiej
Foo[1][999] = 1;
Sprawa inicjalizacji tablic prezentuje się podobnie, jak to zostało zaprezentowane
w trakcie omawiania bardziej podstawowych elementów. Przypisanie wartości do
elementów w tablicach tego typu charakteryzuje się dość specyficzną składnią:
int[][] Foo = new int[][]
{
new int[] {1, 2},
// zwróć uwagę na brak średnika!
new int[] {1, 2, 3}
};
// zwróć uwagę na obecność średnika!
Console.WriteLine(Foo[0][1]);
Moim zdaniem przejrzystszy jest skrótowy zapis powyższego kodu, również akceptowany przez kompilator C#:
int[][] Foo =
{
new int[] {1, 2},
new int[] {1, 2, 3}
};
Tablice struktur
O strukturach i wyliczeniach powiedzieliśmy sobie w rozdziale 5. W niektórych przypadkach przydatna okazuje się możliwość deklarowania tablic struktur lub typów wyliczeniowych. Jest to sprawa dość prosta, jeżeli znasz już podstawy użycia tablic,
bowiem zamiast typu dotychczas używanego (czyli int, string, char itp.) należy
użyć wcześniej zadeklarowanej struktury:
(06-09-01)
177
178
public struct Bar
{
public string Name;
public byte Age;
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Bar[] BarArr = new Bar[2];
BarArr[0].Name = "Janusz Kowalski";
BarArr[0].Age = 52;
BarArr[1].Name = "Piotr Nowak";
BarArr[1].Age = 18;
}
}
Parametr args w metodzie Main()
Gdy w rozdziale trzecim omawiałem podstawowe elementy programu C#, wspomniałem oczywiście o metodzie Main(), lecz pominąłem znaczenie parametru args. Zrobiłem to celowo, aby nie wprowadzać zamętu, gdyż tematyka tablic czy nawet typów
danych nie była wówczas poruszana. Parametr args typu tablicowego zawiera ewentualne parametry przekazane do naszej aplikacji z linii poleceń. Czyli uruchamiając
program z poziomu linii komend, mogę napisać:
MojaAplikacja.exe Parametr1 Parametr2
Zarówno Parametr1, jak i Parametr2 zostaną przekazane do aplikacji, każdy zostanie
przypisany do odrębnego elementu tablicy. Napiszmy dla treningu prosty program.
Jego zadanie będzie banalne: sortowanie argumentów przekazanych do programu.
Właściwie najtrudniejszą rzeczą w programie jest sama konwersja danych z łańcucha
string na wartość całkowitą int. Samo sortowanie tablicy realizuje metoda Sort()
klasy Array. Całość programu prezentuje listing 7.1.
Listing 7.1. Pobieranie i sortowanie argumentów programu
using System;
namespace FooConsole
{
class Program
{
{
178 (06-09-01)
179
if (args.Length == 0)
{
Console.WriteLine("Brak argumentów programu!");
return;
}
int[] ArrInt = new int[args.Length];
int count = 0;
foreach (string element in args)
{
ArrInt[count] = Int32.Parse(element);
++count;
}
Array.Sort(ArrInt);
for (int i = 0; i < ArrInt.Length; i++)
{
Console.WriteLine("{0} ", ArrInt[i]);
}
}
}
}
Argumenty przekazane do aplikacji konwertujemy, a następnie zapisujemy w nowo
utworzonej tablicy ArrInt. Zwróć uwagę, że do konwersji danych ze string na int
użyłem metody Parse() z klasy Int32. To również jest dopuszczalny sposób, równie
dobrze mogłem także użyć klasy Convert.
Posortowaną tablicę prezentuję na konsoli, wyświetlając w pętli kolejne jej elementy.
Element {0} wykorzystany w łańcuchu w metodzie WriteLine() zostanie zastąpiony
wartością zmiennej przekazanej w tej samej metodzie. Jest to czytelny i prosty
sposób formatowania łańcuchów — np.:
string sName = "Adam";
string sLocation = "Wrocławiu";
Console.WriteLine("Mam na imię {0} i mieszkam we {1}", sName,
sLocation);
Klasa System.Array
Chyba oswoiłeś się już z myślą, że całe środowisko .NET oparte jest na klasach, strukturach i wyliczeniach? Nie inaczej jest w przypadku tablic. Każda tablica w języku C#
dziedziczy po klasie System.Array, która dostarcza podstawowych mechanizmów do
manipulacji na elementach tablicy. To dzięki metodom tej klasy możemy pobrać ilość
elementów w tablicy, posortować ją czy przeszukać. Kilka najbliższych stron zostanie
przeznaczonych na opisanie podstawowych elementów tej klasy.
(06-09-01)
179
180
Jeżeli chodzi o właściwości klasy, to najważniejszą jest Length, która zwraca aktualną
liczbę elementów tablicy. Ta sama klasa udostępnia również właściwość LongLength,
która zwraca 64-bitową wartość określającą rozmiar wszystkich elementów w przypadku tablic wielowymiarowych.
Warto również wspomnieć o właściwości Rank, która zwraca liczbę wymiarów danej
tablicy:
int[,] Foo = new int[3, 2] { { 1, 2 }, { 1, 2 }, { 1, 2 } };
Console.WriteLine(Foo.Rank);
// tablica dwuwymiarowa (wyświetli 2)
Metody klasy
W trakcie omawiania klasy System.Array należy wspomnieć o paru metodach, które
mogą Ci się przydać przy okazji operowania na tablicach.
BinarySearch()
Używając algorytmu przeszukiwania binarnego, przeglądam elementy tablicy, aby znaleźć żądaną wartość. Pierwszym parametrem tej metody musi być nazwa tablicy, na
której będzie ona operować. Drugim parametrem — szukany element. Oto przykład
użycia tej metody:
string[] Foo = new string[] { "Pn", "Wt", "Śr", "Czw", "Pt" };
Console.WriteLine(Array.BinarySearch(Foo, "Śr"));
Metoda zwraca numer indeksu, pod jakim znajduje się szukany element, lub –1, jeżeli
nic nie zostało znalezione. W zaprezentowanym przykładzie metoda zwróci wartość 2.
Clear()
Metoda umożliwia wyczyszczenie tablicy. W rzeczywistości ustawia każdemu elementowi wartość 0 lub null w zależności od jego typu. Metoda przyjmuje trzy parametry.
Pierwszym jest nazwa tablicy, drugim — numer indeksu, od którego ma rozpocząć
czyszczenie, a trzecim — zasięg tego procesu. Dzięki metodzie Clear() można bowiem
wyczyścić określone elementy z tablicy. Poniższy przykład prezentuje czyszczenie
całej zawartości:
Array.Clear(Foo, 0, Foo.Length);
Metoda Clear() nie zmienia rozmiaru czyszczonej tablicy. Jeżeli czyścimy tablicę,
która ma — powiedzmy — 5 elementów, to po przeprowadzeniu tej operacji nadal
będzie ich miała tyle samo.
Do elementów wyczyszczonej tablicy ponownie możemy przypisywać jakieś wartości.
180 (06-09-01)
181
Słowo kluczowe null w języku C# oznacza wartość pustą.
Clone()
Metoda Clone() zwraca kopię tablicy, z której została wywołana — np.:
Bar = Foo.Clone();
Od tej pory Bar będzie posiadała takie same elementy co Foo. Ponieważ metoda Clone()
zwraca dane w postaci typu object, należy dokonać rzutowania na właściwy typ. Tzn.
jeżeli mamy tablicę typu string, należy na niego dokonać odpowiedniego rzutowania,
co prezentuje poniższy przykład:
// tworzenie kopii
string[] Bar = (string[])Foo.Clone();
foreach (string element in Bar)
{
Console.WriteLine(element);
}
Copy()
Być może lepszym sposobem na utworzenie kopii tablicy będzie zastosowanie metody
Copy(). Umożliwia ona dodatkowo określenie rozmiarów kopiowania, tj. ile elementów
zostanie skopiowanych. Oto przykład:
string[] Bar = new string[Foo.Length];
// tworzenie kopii
Array.Copy(Foo, Bar, Foo.Length);
Pierwszym parametrem tej metody musi być tablica źródłowa (kopiowana), drugim
— tablica, do której skopiowane zostaną elementy. Trzeci parametr to oczywiście
ilość kopiowanych elementów.
Find()
Metoda umożliwia przeszukanie całej tablicy w celu znalezienia danego elementu. Kwalifikacja danego elementu jako znaleziony lub też nie odbywa się przy pomocy zewnętrznej metody. Oto przykładowy program:
{
Point[]
new
new
new
};
points = {
Point(10, 20),
Point(100, 200),
Point(400, 500)
(06-09-01)
181
182
Point first = Array.Find(points, pointFind);
Console.WriteLine("Found: {0}, {1}", first.X, first.Y);
Console.Read();
}
private static bool pointFind(Point point)
{
if (point.X % 2 == 0)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
Na samym początku zadeklarowałem tablicę struktur Point, które będą przeszukiwane. Program wyszukuje elementów tablicy, w której element X struktury Point jest
liczbą parzystą. Po znalezieniu pierwszego metoda pointFind() zwraca true i kończy
swe działanie.
Struktura Point zadeklarowana jest w przestrzeni nazw System.Drawing. Nie zapomnij zadeklarować jej użycia przy pomocy słowa using oraz dołączyć odpowiedniego
podzespołu (System.Drawing.dll).
FindAll()
Jak sama nazwa wskazuje, metoda FindAll() wyszukuje wszystkie elementy, które
spełniają dane kryteria poszukiwań. Oto jak powinien wyglądać program z poprzedniego
listingu, jeśli ma wyszukiwać wszystkie elementy:
static void
{
Point[]
new
new
new
};
Main(string[] args)
points = {
Point(10, 20),
Point(100, 200),
Point(400, 500)
Point[] find = Array.FindAll(points, pointFind);
foreach (Point element in find)
{
Console.WriteLine("Found: {0}, {1}", element.X, element.Y);
}
Console.Read();
}
182 (06-09-01)
183
private static bool pointFind(Point point)
{
if (point.X % 2 == 0)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
FindLast()
Metoda ta działa podobnie jak Find(). Jedyna różnica jest taka, że FindLast() szuka
ostatniego wystąpienia danego elementu; nie kończy pracy, gdy znajdzie pierwszy
element pasujący do kryteriów.
GetLength()
Zwraca ilość elementów w tablicy. Umożliwia działanie na tablicach wielowymiarowych.
W parametrze tej metody należy podać numer wymiaru, którego ilość elementów ma
być pobrana. Jeżeli mamy do czynienia z tablicą jednowymiarową, w parametrze wypisujemy cyfrę 0.
Klasa System.Array udostępnia również metodę GetLongLength(), która działa analogicznie do GetLength(), z tą różnicą, iż zwraca dane w postaci liczby typu long.
GetLowerBund(), GetUpperBund()
Metoda GetLowerBund() zwraca numer najmniejszego indeksu w tablicy. W przeważającej części przypadków będzie to po prostu cyfra 0. Metoda GetUpperBund() zwraca
natomiast największy indeks danej tablicy. Obie metody mogą działać na tablicach
wielowymiarowych; wówczas należy w parametrze podać indeks wymiaru. Przykładowe użycie:
int[] Foo = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
Console.WriteLine("Najmniejszy indeks: {0}, największy: {1}",
Foo.GetLowerBound(0), Foo.GetUpperBound(0));
GetValue()
Prawdopodobnie nie będziesz zmuszony do częstego korzystania z tej metody, zwraca
ona bowiem wartość danego elementu tablicy. W parametrze tej metody musisz podać
indeks elementu, tak więc jej działanie jest równoznaczne z konstrukcją:
Tablica[1];
// zwraca element znajdujący się pod indeksem 1
(06-09-01)
183
184
Chcąc wykorzystać tę metodę, kod możemy zapisać następująco:
int[] Foo = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
Console.WriteLine(Foo.GetValue(1));
Initialize()
We wcześniejszych fragmentach tego rozdziału pisałem o inicjalizacji tablicy. Metoda
Initialize() może to ułatwić. Jej użycie powoduje przypisanie każdemu elementowi
pustej wartości (czyli może to być cyfra 0 lub np. wartość null). Jej użycie jest bardzo
proste, nie wymaga podawania żadnych argumentów:
Foo.Initialize();
IndexOf()
Przydatna metoda. Zwraca numer indeksu na podstawie podanej wartości elementu.
Przykład użycia:
string[] Foo = { "Pn", "Wt", "Śr", "Czw", "Pt", "So", "Nd" };
Console.WriteLine(Array.IndexOf(Foo, "Pt"));
W powyższym przykładzie na konsoli zostanie wyświetlona cyfra 4, gdyż pod tym numerem kryje się element Pt.
Resize()
Metoda Resize() przydaje się wówczas, gdy musimy zmienić rozmiar danej tablicy.
W pierwszym jej parametrze musimy podać nazwę tablicy poprzedzoną słowem kluczowym ref oznaczającym referencję. Drugim parametrem musi być nowy rozmiar tablicy:
string[] Foo = { "Pn", "Wt", "Śr", "Czw", "Pt", "So", "Nd" };
Array.Resize(ref Foo, Foo.Length + 5);
SetValue()
Metoda SetValue() umożliwia nadanie wartości dla danego elementu tablicy. Prawdopodobnie nie będziesz korzystał z niej zbyt często, gdyż to samo działanie można zrealizować przy pomocy operatora przypisania. Gdybyś jednak miał wątpliwości, co do
jej użycia, poniżej prezentuję przykład:
Foo.SetValue("Weekend", 9);
Taki zapis oznacza przypisanie wartości Weekend pod indeks nr 9.
184 (06-09-01)
185
Słowo kluczowe params
Mechanizm tablic języka C# nie umożliwia tworzenia tablic dynamicznych, tj. o zmiennym rozmiarze. Zmiana rozmiaru tablic (ilości elementów) jest nieco problematyczna,
podobnie jak usuwanie elementów. Warto jednak wspomnieć o słowie kluczowym params, używanym w połączeniu z tablicami. Konkretnie z tablicowymi parametrami metod:
static void Foo(params string[] args)
{
}
Słowo params, które poprzedza właściwą deklarację parametru, mówi o tym, iż liczba
elementów przekazywanych do metody będzie zmienna. Oto przykład takiego programu:
using System;
namespace FooApp
{
class Program
{
static void Foo(params string[] args)
{
for (int i = 0; i < args.Length; i++)
{
Console.Write(args[i] + " ");
}
Console.WriteLine();
}
{
Foo("Adam", "Paulina");
Foo("Adam", "Paulina", "Marta");
Console.Read();
}
}
}
Jak widzisz, możliwe jest przekazanie dowolnej liczby parametrów do metody Foo().
Każdy parametr będzie kolejnym elementem tablicy i jest to przydatna cecha języka C#.
Możliwe jest przekazywanie parametrów różnego typu. Nagłówek metody musi wyglądać wówczas tak:
static void Foo(params object[] args)
Taką metodę można wywołać np. tak:
Foo("Adam", 10, 12.2);
(06-09-01)
185

Pętla foreach a tablice wielowymiarowe

Transkrypt

Podobne dokumenty

Skaner HTML-a 1. Wstęp. Celem niniejszego projektu jest napisanie

Zadanie 6. Napisać program o następującym działaniu:

tutaj

Implementacja blabalizatora ró»nicowego z wykorzystaniem teorii

EGZAMIN „Język C++” (termin zerowy) 16 czerwca 2011

zestaw2

zestaw3

Bezpieczeństwo nowoczesnych aplikacji internetowych