C#基础编程核心知识点总结

一、C# 基础编程

1. 数据类型

• 值类型 ：直接存储数据值，存储在栈中。 示例：int a = 10;（整数）、bool flag = true;（布尔）、char c = 'A';（字符）、struct Point { public int X; public int Y; }（结构体）。

• 引用类型 ：存储数据的引用（地址），数据本身在堆中。 示例：string str = "hello";（字符串）、object obj = new object();（对象）、int[] arr = new int[5];（数组）、List<int> list = new List<int>();（集合）。

• 指针类型 ：存储内存地址，需在unsafe上下文使用（多用于底层操作）。 示例：

  unsafe {
      int a = 10;
      int* p = &a; // 指针p指向a的地址
      Console.WriteLine(*p); // 输出10
  }

• 可空类型 ：允许值类型接收null，语法为类型?（本质是Nullable<T>结构体）。 示例：int? age = null;（整数可空）、bool? isMarried = null;（布尔可空）。 注意：通过HasValue判断是否有值，Value获取值（如if(age.HasValue) Console.WriteLine(age.Value);）。

2. 语句

• 控制语句：

  • if-else

    int score = 85;
    if (score >= 90) Console.WriteLine("优秀");
    else if (score >= 60) Console.WriteLine("及格");
    else Console.WriteLine("不及格");

  • switch-case

    char grade = 'B';
    switch (grade) {
        case 'A': Console.WriteLine("90-100"); break;
        case 'B': Console.WriteLine("80-89"); break;
        default: Console.WriteLine("其他"); break;
    }

  • 循环语句

    • for：for (int i = 0; i < 5; i++) Console.WriteLine(i);

    • while：int j = 0; while (j < 5) { Console.WriteLine(j); j++; }

    • do-while：int k = 0; do { Console.WriteLine(k); k++; } while (k < 5);

  • 跳转语句

    ：

    • continue（跳过本次循环）：for (int i = 0; i < 5; i++) { if (i == 2) continue; Console.WriteLine(i); }（不输出 2）

    • break（退出循环）：for (int i = 0; i < 5; i++) { if (i == 2) break; Console.WriteLine(i); }（只输出 0,1）

    • goto（跳转到标签）：goto End; ... End: Console.WriteLine("结束");（慎用，易破坏逻辑）

• 异常捕获语句（try-catch-finally）：

  try {
      int result = 10 / 0; // 引发除零异常
  } catch (DivideByZeroException ex) {
      Console.WriteLine("错误：" + ex.Message); // 捕获特定异常
  } catch (Exception ex) {
      Console.WriteLine("其他错误：" + ex.Message); // 捕获所有异常（父类）
  } finally {
      Console.WriteLine("无论是否异常，都会执行"); // 释放资源等操作
  }

• using 语句 ：自动释放实现IDisposable接口的资源（如文件流、数据库连接）。

  // 自动调用StreamWriter的Dispose()释放资源
  using (StreamWriter sw = new StreamWriter("test.txt")) {
      sw.WriteLine("Hello World");
  }

3. 容器

• 数组：

  • 一维数组：int[] nums = {1, 2, 3};（长度固定）

  • 多维数组（矩形数组）：int[,] matrix = { {1,2}, {3,4} };（matrix[0,1] = 2）

  • 交错数组（数组的数组）：int[][] jagged = new int[2][]; jagged[0] = new int[] {1,2}; jagged[1] = new int[] {3};（每行长度可不同）

• 集合：

  • 单列集合（List<T>）

    ：动态数组，支持增删改查。

    List<string> names = new List<string>();
    names.Add("张三"); // 添加
    names[0] = "李四"; // 修改
    names.RemoveAt(0); // 删除索引0的元素
    foreach (var name in names) Console.WriteLine(name); // 遍历

  • 双列集合（Dictionary<K,V>）

    ：键值对存储，通过键快速访问值。

    Dictionary<int, string> idToName = new Dictionary<int, string>();
    idToName.Add(1, "张三"); // 添加
    Console.WriteLine(idToName[1]); // 访问（输出"张三"）
    idToName.Remove(1); // 删除

  • 集合运算

    List<int> a = new List<int> {1, 2, 3};
    List<int> b = new List<int> {3, 4, 5};
    var union = a.Union(b).ToList(); // 并集：{1,2,3,4,5}
    var intersect = a.Intersect(b).ToList(); // 交集：{3}

4. 面向对象编程（OOP）

• 类与对象：类是模板，对象是类的实例。

  class Person { // 类
      // 字段（成员变量）
      public string name;
      private int age;
      
      // 属性（封装字段，控制访问）
      public int Age {
          get { return age; }
          set { if (value > 0) age = value; } // 验证逻辑
      }
      
      // 构造方法（初始化对象）
      public Person(string name, int age) {
          this.name = name;
          this.Age = age; // 调用属性的setter
      }
      
      // 实例方法（需通过对象调用）
      public void SayHello() {
          Console.WriteLine($"我是{name}，年龄{Age}");
      }
      
      // 静态方法（通过类名调用，无this）
      public static void PrintType() {
          Console.WriteLine("这是Person类");
      }
  }
  ​
  // 使用：创建对象
  Person p = new Person("张三", 20);
  p.SayHello(); // 实例方法调用
  Person.PrintType(); // 静态方法调用

• 方法递归：方法自身调用（解决如阶乘、斐波那契等问题）。

  // 计算n的阶乘
  int Factorial(int n) {
      if (n == 1) return 1; // 终止条件
      return n * Factorial(n - 1); // 递归调用
  }

• 三大特性：

  • 封装 ：通过访问修饰符（public/private 等）隐藏内部实现，暴露必要接口（如上述Person类的Age属性）。

  • 继承

    ：子类继承父类的成员，实现代码复用。

    class Student : Person { // 继承Person
        public string School { get; set; }
        // 重写父类方法（需父类方法为virtual）
        public override void SayHello() {
            Console.WriteLine($"我是{name}，在{School}上学");
        }
    }

  • 多态

    ：同一操作作用于不同对象产生不同结果（通过虚方法 + 重写实现）。

    Person s = new Student("李四", 18); // 父类引用指向子类对象
    s.SayHello(); // 调用子类重写的方法，输出"我是李四，在...上学"

• 特殊类 / 接口：

  • 抽象类（abstract）

    ：不能实例化，可包含抽象方法（需子类实现）。

    abstract class Shape {
        public abstract double GetArea(); // 抽象方法（无实现）
    }
    class Circle : Shape {
        public double Radius { get; set; }
        public override double GetArea() { return Math.PI * Radius * Radius; }
    }

  • 部分类（partial）

    ：将类拆分到多个文件，编译时合并

    // File1.cs
    partial class MyClass { public void Method1() {} }
    // File2.cs
    partial class MyClass { public void Method2() {} }

  • 密封类（sealed） ：不能被继承。 sealed class FinalClass { }

  • 接口（interface）

    ：纯抽象成员（方法、属性等），类可实现多个接口。

    interface IFly { void Fly(); }
    interface ISwim { void Swim(); }
    class Duck : IFly, ISwim {
        public void Fly() { Console.WriteLine("鸭子飞"); }
        public void Swim() { Console.WriteLine("鸭子游"); }
    }

5. API 操作

• IO 流（文件读写）：

  • File 类（静态方法，简化操作）：File.WriteAllText("test.txt", "内容"); string content = File.ReadAllText("test.txt");

  • StreamReader/StreamWriter（逐行读写）：

    using (StreamReader sr = new StreamReader("test.txt")) {
        string line;
        while ((line = sr.ReadLine()) != null) Console.WriteLine(line);
    }

• 线程（Thread）：

  using System.Threading;
  // 定义线程执行的方法
  void PrintNumbers() {
      for (int i = 0; i < 5; i++) {
          Console.WriteLine(i);
          Thread.Sleep(100); // 休眠100ms
      }
  }
  // 启动线程
  Thread t = new Thread(PrintNumbers);
  t.Start(); // 线程开始执行

• Socket 通信（TCP）：

  • 服务器：TcpListener server = new TcpListener(IPAddress.Any, 8888); server.Start(); TcpClient client = server.AcceptTcpClient();

  • 客户端：TcpClient client = new TcpClient(); client.Connect("127.0.0.1", 8888);

二、C# 高级编程

1. 委托（delegate）与事件（Event）

• 委托：类型安全的函数指针，可绑定多个方法（多播委托）。

  // 定义委托（与绑定的方法签名一致）
  delegate void MyDelegate(string msg);
  ​
  void ShowMessage(string s) { Console.WriteLine(s); }
  void LogMessage(string s) { File.AppendAllText("log.txt", s); }
  ​
  // 使用
  MyDelegate del = ShowMessage;
  del += LogMessage; // 多播（绑定多个方法）
  del("Hello"); // 执行所有绑定的方法

• 事件：基于委托的通知机制，仅能在类内部触发（封装委托）。

  class Button {
      // 定义事件（基于委托）
      public event MyDelegate Click;
      
      // 触发事件（通常私有方法）
      public void OnClick() {
          Click?.Invoke("按钮被点击"); // 若有订阅者则触发
      }
  }
  ​
  // 订阅事件
  Button btn = new Button();
  btn.Click += ShowMessage; // 绑定方法
  btn.OnClick(); // 触发事件，执行ShowMessage

2. 多线程（Thread/Task）

• Task（推荐，基于线程池，更高效）：

  // 启动任务
  Task.Run(() => {
      for (int i = 0; i < 5; i++) {
          Console.WriteLine($"Task: {i}");
          Thread.Sleep(100);
      }
  }).Wait(); // 等待任务完成

• 前台线程（默认） ：程序必须等待其完成才退出；后台线程：程序退出时自动终止。 t.IsBackground = true;（设为后台线程）

3. 匿名函数与 Lambda 表达式

• 匿名函数：delegate(int x) { return x * 2; }

• Lambda 表达式（简化匿名函数）：

  // 无参数
  Action a = () => Console.WriteLine("Hello");
  // 有参数
  Func<int, int> square = x => x * x; // 输入int，返回int
  Console.WriteLine(square(3)); // 输出9

4. 索引器

允许类像数组一样通过[]访问，常用于集合类。

class MyCollection {
    private string[] data = new string[10];
    
    // 定义索引器
    public string this[int index] {
        get { return data[index]; }
        set { data[index] = value; }
    }
}
​
// 使用
MyCollection col = new MyCollection();
col[0] = "第一个元素"; // 调用setter
Console.WriteLine(col[0]); // 调用getter，输出"第一个元素"

5. 反射（Reflection）

动态获取类型信息并操作（如调用方法、访问属性）。

Type type = typeof(Person); // 获取Person类型
object obj = Activator.CreateInstance(type, "张三", 20); // 创建实例
MethodInfo method = type.GetMethod("SayHello"); // 获取方法
method.Invoke(obj, null); // 调用方法（输出"我是张三，年龄20"）

三、Winform 编程

1. 核心元素

• 窗体（Form） ：程序界面容器，常用事件：Load（加载时）、FormClosing（关闭时）。

• 控件：

  • 输入类：TextBox（输入框）、ComboBox（下拉框）、CheckBox（复选框）。

  • 显示类：Label（标签）、DataGridView（表格）、PictureBox（图像）。

  • 交互类：Button（按钮，Click事件）、MenuStrip（菜单）。

• 属性示例：

  • button1.Text = "确定";（按钮文本）

  • textBox1.ReadOnly = true;（输入框只读）

  • dataGridView1.DataSource = list;（表格绑定数据）

• 事件示例：

  // 按钮点击事件（在设计器中绑定或手动注册）
  private void button1_Click(object sender, EventArgs e) {
      string input = textBox1.Text;
      MessageBox.Show("输入内容：" + input); // 弹窗
  }

四、数据库

1. SQL 语句（以 SQL Server 为例）

• 增删改查：

  • 新增：INSERT INTO Students (Name, Age) VALUES ('张三', 20);

  • 查询：SELECT * FROM Students WHERE Age > 18;

  • 更新：UPDATE Students SET Age = 21 WHERE Name = '张三';

  • 删除：DELETE FROM Students WHERE Id = 1;

• 多表联查：

  • 内连接（取交集）： SELECT s.Name, c.CourseName FROM Students s INNER JOIN Scores c ON s.Id = c.StudentId;

  • 左外连接（保留左表所有数据）： SELECT s.Name, c.CourseName FROM Students s LEFT JOIN Scores c ON s.Id = c.StudentId;

五、联合编程（Winform + 数据库）

通过SqlConnection连接数据库，实现增删改查。

// 连接字符串（SQL Server）
string connStr = "Server=.;Database=TestDB;Integrated Security=True;";
​
// 查询数据并绑定到DataGridView
private void LoadData() {
    using (SqlConnection conn = new SqlConnection(connStr)) {
        conn.Open();
        string sql = "SELECT * FROM Students;";
        SqlDataAdapter adapter = new SqlDataAdapter(sql, conn);
        DataTable dt = new DataTable();
        adapter.Fill(dt); // 填充数据
        dataGridView1.DataSource = dt; // 绑定到表格
    }
}
​
// 新增数据（按钮点击事件）
private void btnAdd_Click(object sender, EventArgs e) {
    string name = txtName.Text;
    int age = int.Parse(txtAge.Text);
    using (SqlConnection conn = new SqlConnection(connStr)) {
        conn.Open();
        string sql = $"INSERT INTO Students (Name, Age) VALUES ('{name}', {age});";
        SqlCommand cmd = new SqlCommand(sql, conn);
        cmd.ExecuteNonQuery(); // 执行SQL
        LoadData(); // 刷新表格
    }
}