WPF（Windows Presentation Foundation）与 C# 基础知识详解

一、引言

WPF 是由微软开发的新一代用户界面框架，它为 Windows 应用程序提供了强大而灵活的 UI 设计和开发能力。C# 作为一种现代、简洁且功能强大的编程语言，是开发 WPF 应用程序的首选语言。本文将全面深入地介绍 WPF 和 C# 的基础知识，涵盖从基础概念到实际应用的多个方面，旨在帮助读者快速掌握 WPF 应用开发的核心技能。

二、C# 基础

（一）数据类型

值类型
- 整数类型 ：包括 byte（0 - 255）、short（-32768 到 32767）、int（-2147483648 到 2147483647）、long（-9223372036854775808 到 9223372036854775807）等，用于存储整数值。
- 浮点类型 ：float（单精度，大约 7 位有效数字）和 double（双精度，大约 15 - 17 位有效数字），用于处理小数。
- 字符类型 ：char 用于表示单个 Unicode 字符，如 'a'、'中' 等。
- 布尔类型 ：bool 只有两个值 true 和 false，常用于条件判断。
引用类型
- 类：是面向对象编程的核心，用于封装数据和行为。例如：

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class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
    public void Introduce()
    {
        Console.WriteLine($"My name is {Name}, and I'm {Age} years old.");
    }
}

接口：定义了一组方法和属性的签名，类可以实现接口来提供具体的实现。
数组：用于存储相同类型的多个元素，如 int[] numbers = { 1, 2, 3 };。

（二）控制流语句

条件语句
- if-else：根据条件的真假执行不同的代码块。例如：

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int num = 10;
if (num > 5)
{
    Console.WriteLine("The number is greater than 5.");
}
else
{
    Console.WriteLine("The number is less than or equal to 5.");
}

switch：根据一个表达式的值来选择执行不同的分支。

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int day = 3;
switch (day)
{
    case 1:
        Console.WriteLine("Monday");
        break;
    case 2:
        Console.WriteLine("Tuesday");
        break;
    case 3:
        Console.WriteLine("Wednesday");
        break;
    default:
        Console.WriteLine("Other day");
        break;
}

循环语句
- for：用于执行固定次数的循环。

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for (int i = 0; i < 5; i++)
{
    Console.WriteLine(i);
}

while：只要条件为真就执行循环。

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int count = 0;
while (count < 3)
{
    Console.WriteLine(count);
    count++;
}

do-while：先执行一次循环体，然后再检查条件。

cs 复制代码

int num2 = 0;
do
{
    Console.WriteLine(num2);
    num2++;
} while (num2 < 2);

（三）方法和函数

方法定义：方法是类或结构中包含的一段可执行代码。

cs 复制代码

class Calculator
{
    public int Add(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }
}

方法重载：允许在同一个类中定义多个同名但参数列表不同的方法。

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class MathUtils
{
    public int Add(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }
    public double Add(double a, double b)
    {
        return a + b;
    }
}

三、WPF 基础

（一）WPF 应用程序结构

项目文件 ：WPF 项目通常包含 .csproj 文件，它定义了项目的配置信息，如引用的程序集、源文件等。
App.xaml ：应用程序的入口点，包含应用程序级别的资源和启动逻辑。例如，可以在 App.xaml.cs 中设置应用程序的主窗口：

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public partial class App : Application
{
    protected override void OnStartup(StartupEventArgs e)
    {
        base.OnStartup(e);
        MainWindow mainWindow = new MainWindow();
        mainWindow.Show();
    }
}

MainWindow.xaml：主窗口的 XAML 定义，用于描述窗口的外观和布局。XAML（可扩展应用程序标记语言）是一种用于构建 WPF 用户界面的声明性语言。

（二）控件基础

Button：按钮控件，用于触发操作。在 XAML 中定义按钮：

XML 复制代码

<Button Content="Click Me" Click="Button_Click" />

在对应的代码隐藏文件（MainWindow.xaml.cs）中处理按钮点击事件：

cs 复制代码

private void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    MessageBox.Show("Button clicked!");
}

TextBox：文本框控件，用于输入和显示文本。

XML 复制代码

<TextBox Name="InputTextBox" />

可以通过代码访问文本框中的文本：

cs 复制代码

string inputText = InputTextBox.Text;

Label：标签控件，用于显示文本信息。

XML 复制代码

<Label Content="This is a label" />

（三）布局控件

Grid：网格布局，将界面划分为行和列的单元格，控件可以放置在指定的单元格中。

XML 复制代码

<Grid>
    <Grid.RowDefinitions>
        <RowDefinition Height="Auto" />
        <RowDefinition Height="*" />
    </Grid.RowDefinitions>
    <Grid.ColumnDefinitions>
        <ColumnDefinition Width="100" />
        <ColumnDefinition Width="*" />
    </Grid.ColumnDefinitions>
    <Button Content="Button 1" Grid.Row="0" Grid.Column="0" />
    <TextBox Grid.Row="0" Grid.Column="1" />
</Grid>

StackPanel：按顺序排列子控件，分为水平和垂直两种排列方式。

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<StackPanel Orientation="Vertical">
    <Button Content="Button 2" />
    <Button Content="Button 3" />
</StackPanel>

WrapPanel：当子控件超出其宽度或高度时，会自动换行或换列排列。

四、数据绑定

基本概念：数据绑定是 WPF 的一个强大特性，它允许将 UI 元素与数据源（如对象的属性）进行关联，当数据源发生变化时，UI 会自动更新。
简单数据绑定示例 ：假设有一个 Person 类：

cs 复制代码

class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

在 XAML 中绑定到 Person 对象的属性：

XML 复制代码

<StackPanel>
    <TextBlock Text="{Binding Name}" />
    <TextBlock Text="{Binding Age}" />
</StackPanel>

在代码隐藏文件中设置数据上下文：

cs 复制代码

public partial class MainWindow : Window
{
    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();
        Person person = new Person { Name = "John", Age = 30 };
        DataContext = person;
    }
}

五、样式和模板

样式：用于定义控件的外观和行为的集合。可以在 XAML 中定义全局样式或局部样式。

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<Window.Resources>
    <Style TargetType="Button">
        <Setter Property="Background" Value="LightBlue" />
        <Setter Property="Foreground" Value="White" />
    </Style>
</Window.Resources>
<Button Content="Styled Button" />

模板：用于定义控件的可视化结构。例如，自定义按钮的模板：

XML 复制代码

<Style TargetType="Button">
    <Setter Property="Template">
        <Setter.Value>
            <ControlTemplate TargetType="Button">
                <Border Background="{TemplateBinding Background}"
                        BorderBrush="{TemplateBinding BorderBrush}"
                        BorderThickness="{TemplateBinding BorderThickness}"
                        CornerRadius="5">
                    <ContentPresenter HorizontalAlignment="{TemplateBinding HorizontalContentAlignment}"
                                      VerticalAlignment="{TemplateBinding VerticalContentAlignment}" />
                </Border>
            </ControlTemplate>
        </Setter.Value>
    </Setter>
</Style>

六、事件处理

路由事件：WPF 中的事件是路由事件，它可以在可视化树中向上或向下传播。例如，按钮的点击事件是一个路由事件。
事件处理方式：可以在 XAML 中直接指定事件处理方法，也可以在代码中动态注册事件处理方法。

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<Button Content="Event Button" Click="EventButton_Click" />

cs 复制代码

private void EventButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    // 处理按钮点击事件
}

七、依赖属性

概念：依赖属性是 WPF 中一种特殊的属性，它可以从父元素继承值，支持样式、数据绑定和动画等功能。
定义依赖属性 ：以自定义 MyDependencyProperty 为例：

cs 复制代码

public class MyUserControl : UserControl
{
    public static readonly DependencyProperty MyPropertyProperty =
        DependencyProperty.Register("MyProperty", typeof(string), typeof(MyUserControl),
        new FrameworkPropertyMetadata("Default value"));

    public string MyProperty
    {
        get { return (string)GetValue(MyPropertyProperty); }
        set { SetValue(MyPropertyProperty, value); }
    }
}

八、结语

通过对 WPF 和 C# 基础知识的全面介绍，我们了解了 C# 的基本数据类型、控制流语句、方法等，以及 WPF 的应用程序结构、控件、布局、数据绑定、样式模板、事件处理和依赖属性等核心内容。这些知识是开发 WPF 应用程序的基础，掌握好它们将为进一步深入学习和开发复杂的 WPF 应用程序打下坚实的基础。在实际开发中，还需要不断实践和积累经验，以提高开发效率和应用程序的质量。