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  • 第五-Linux实操篇

    千次阅读 多人点赞 2019-10-24 18:45:20
    title: 第五 Linux实操篇 categories: Linux tags: linux typora-root-url: … abbrlink: 93414991 date: 2019-08-15 15:27:58 第五 Linux实操篇 远程登录Linux系统 5.1 为什么要远程登录服务器 5.2 xhell5...

    title: 第五章 Linux实操篇
    categories:

    • Linux
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    • linux
      typora-root-url: …
      abbrlink: 93414991
      date: 2019-08-15 15:27:58

    原文地址

    第五章 Linux实操篇 远程登录Linux系统

    5.1 为什么要远程登录服务器

    5.2 xhell5(windows)远程登录软件

    • 需要Linux开启sshd服务 22端口

    5.3 xftp 远程文件操纵

    第六章 Linux实操篇 vi和vim编辑器

    6.1 vi 和vim介绍

    vi是系统自带的文本编辑器

    vim是vi的增强版

    6.2 三种模式

    6.2.1 正常模式

    正常模式下,我们可以使用快捷键

    6.2.2 插入模式

    在该模式下,程序员可以输入内容

    6.2.3 命令行模式

    完成读取、存盘、替换、显示行号等动作

    6.3 快速入门

    yy 复制

    dd 删除

    u撤销

    set nu 设置行号 set nonu 取消行号

    shift+g 定位 eg: 5 shift+g 定位到第5行


    第七章 Linux实操篇 开机、重启、用户登录注销

    7.1 关机和重启指令

    shutdown

    • shutdown - h now
    • shutdown -h 1 表示1分钟后关机
    • shutdown -r now 立即重启

    halt

    • 直接使用,效果等价于关机

    reboot

    • 重启系统

    sync

    • 把内存的数据同步到磁盘

    关机或重启时,先执行sync指令,把内存写入磁盘

    7.2 用户登录和注销

    • 一般不直接用root登录

    logout

    用户注销

    使用细节

    logout注销指令在图形界面无效,在运行级别3下有效


    第八章 Linux实操篇 用户管理

    8.1 基本介绍

    • 用户
      • root
      • leeyf其他用户
    • 用户组
      • root
      • group其他组
    • 用户家目录:
      • /home 目录下有各个创建的用户对应的家目录,当用户登录时,会自动进入到自己的家目录

    说明

    • Linux系统是一个多用户多任务的操作系统,任何一个使用系统资源的用户,都必须首先向系统管理员申请一个账号,然后以该账号进入系统
    • Linux的用户需要至少属于一个组

    8.2 添加用户

    8.2.1基本语法

    useradd

    8.2.2 案例

    useradd leeyf //添加用户leeyf 默认创建group leeyf
    

    8.2.3 细节说明

    创建成功后,会自动创建和用户同名的家目录

    可通过useradd -d 指定目录,创建新用户,并指定家 目录

    8.3 修改密码

    passwd 用户名 //修改密码
    

    8.4 删除用户

    8.4.1 基本语法

    userdel 用户名 //删除用户保留用户主目录
    userdel -r 用户名 //删除用户及用户主目录
    

    8.4.2细节说明

    是否保留家目录?

    删除用户时,一般不会删除家目录

    8.5 查询用户信息

    8.5.1 基本语法

    id 用户名
    

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-lyo2GTlL-1571913902523)(/pic/4-1569569340608.png)]

    8.5.2 细节说明

    当用户不存在,返回无此用户

    8.6 切换用户

    8.6.1 基本语法

    su - 切换用户名
    
    exit //返回到原来用户 或者ctrl+D 退出当前用户
    

    8.7 查询当前用户

    whoami / who am i  
    

    8.8 用户组

    8.8.1 介绍

    • 类似于角色,系统可以对有共性的多个用户进行统一的管理

    8.8.2 增加组

    groupadd 组名 //创建组
    

    8.8.3 删除组

    groupdel 组名 //删除组
    

    8.8.4 增加用户直接指定组

    useradd -g 用户组 用户名
    

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bsPK73Ko-1571913902525)(/pic/5-1569569340608.png)]

    8.8.5 修改用户的组

    usermod  -g 用户组 用户名 /将用户改组
    

    8.9 用户配置文件

    /etc/passwd  //用户配置文件
    
    /etc/group  //组胚子文件
    
    /etc/shadow //口令配置文件(密码和登录信息)加密
    

    8.9.1 /etc/passwd

    leeyf:x:1000:1000::/home/leeyf:/bin/bash
    用户名:加密密码:用户id:用户组id::家目录:shell路径
    

    8.9.2 /etc/group

    leeyf:x:1000
    组名:口令组标识符:组id:组内用户列表(隐藏)
    

    第九章 Linux实操篇 实用指令

    9.1 运行级别

    9.1.1 介绍

    级别含义
    0关机
    1单用户(找回密码)
    2多用户无网络服务
    3多用户有网络服务
    4保留
    5图形界面
    6重启

    9.1.2 配置文件

    /etc/inittab
    id:5:initdefault 这行中的数字为运行级别
    

    9.2 切换指定运行级别

    init [012356]
    

    面试题:如何找回丢失的root密码

    解题思路:进入单用户

    //centos7
    引导界面
    e 进入编辑界面
    ro 改 rw 
    删除 rhjb quite
    utf8 后 + init/bin/sh
    ctrl+x 执行进入单用户
    passwd root
    如果乱码 LANG=en
    修改后
    touch /.autorelabel
    然后重启
    
    

    9.3 帮助指令

    9.3.1 介绍

    当我们对某个指令不熟悉时,我们可以使用Linux提供的帮助指令来了解指令的使用方法。

    9.3.2 man

    • man [命令或者配置文件]

    9.3.3 help

    • help [命令或者配置文件]

    9.3.4 百度更直接

    9.4 文件目录类

    9.4.1 pwd指令

    • 基础语法
      • pwd (显示当前目录绝对路径)

    9.4.2 ls指令

    • 基础语法
      • ls [选项] [目录或文件]
        • -a ,显示当前目录所有文件和目录,包括隐藏
        • -l ,以列表的方式显示信息
        • 更多选项 man ls查看

    9.4.3 cd指令

    • 基础语法
      • cd [参数] [路径]
      • 常用参数:
        • 绝对路径和相对路径
          • 绝对 :/ 开始
          • 相对:从当前位置开始
        • cd ~ 回到家目录
        • cd .. 回到当前目录的上一级目录

    9.4.4 mkdir指令&rmdir指令

    • 基础语法
      • mkdir [选项] 要创建的目录
      • rmdir [选项] 要删除的空目录
    • 常用选项
      • -p 创建多级目录
    • 删除非空目录
      • rm -rf 目录

    9.4.5 touch 指令

    • 基础语法
      • touch 文件名称 创建空文件
      • touch [文件1,文件2] 可一次性创建多个文件

    9.4.6 cp 指令

    • 拷贝指令
    • 基础语法
      • cp [选项] source dest
    • 常用选项
      • -r 递归复制整个文件夹
    • 强制覆盖
      • /cp 直接覆盖

    9.4.7 rm指令

    • rm 移除文件或目录
    • 基本语法
      • rm [选项] 文件或目录
    • 常用选项
      • -r 递归删除整个文件夹
      • -f 强制删除不提示

    9.4.8 mv指令

    • mv 移动文件与目录或重命名
    • 基本语法
      • mv oldNameFile newNameFile 重命名
      • mv /temp/movefile /targetFolder 移动文件

    9.4.9 cat指令

    • 查看文件内容
    • 基础语法
      • cat [选项] 内容
    • 常用选项
      • -n 显示行号
    • 常用法
      • cat [选项] 内容 | more 以cat打开文件,并使用分页显示

    9.4.10 more指令

    • 基于vi编辑器的文本过滤器,以全屏幕的方式按页显示内容

    • 基础语法

      • more 要查看的文件
    • 内置快捷键

      快捷键功能
      空白键space向下翻一页
      Enter向下翻一行
      q立即离开more,不再显示文件内容
      ctrl+F向下滚动一屏
      ctrl+B返回上一屏
      =输出当前行号
      f输出文件名和当前行的行号

    9.4.11 less指令

    • 分屏查看文件内容,功能与more相似,但比more强大。

      less在显示文件内容时,并部署一次将整个文件加载之后再显示,而是根据显示需要加载内容,对于显示大型文件具有较高的效率

      操作功能说明
      空白键向下移动一页
      [pagedown]向下翻动一页
      [pageup]向上翻动一页
      /字串向下搜寻[字串],n向下查询,N向上查询
      ?字串向上搜寻[字串],n向上查询,N向下查询
      q离开less程序

    9.4.12 >指令和 >>指令

    • > 输出重定向 和 >> 追加
      • > 覆盖原来内容
      • >> 追加内容在原文件
    • 基本语法
      • ls -l > 文件 列表的内容写入文件中
      • ls -al >> 文件 列表的内容追加到文件的末尾
      • cat 文件1 > 文件2 将文件1的内容覆盖到文件2
      • echo "内容" >> 文件

    9.4.13 echo指令

    • 输出内容到控制台
    • echo [选项] [输出内容]
    • echo $PATH 输出环境变量

    9.4.14 head指令

    • 用于显示文件的开头部分内容,默认情况head指令显示文件的前10行内容
    • 基本语法
      • head 文件 查看文件头10行内容
      • head -n 5 查看文件头5行内容

    9.4.15 tail指令

    • 用于输出文件尾部的内容,默认情况下tail 显示文件的后10行内容
    • 基本语法
      • tail 文件 查看文件后10行内容
      • tail -n 5 文件 查看文件后5行内容
      • tail -f 文件 实时追踪该文档的所有更新

    9.4.16 ln指令

    • 软链接~符号链接 ,主要存放了链接其他文件的路径

    • 基本语法

      • ln -s [原文件或目录] [软链接名] 给原文件创建一个软链接
        [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-H52YgVw0-1571913902526)(/pic/6-1569569340608.png)]

      • 删除软链接

        rm -rf LinkToROot
        
        
    • 当用pwd查看目录时,仍然是软链接所在目录

    9.4.17 history指令

    • 查看已经执行过历史命令,也可以执行历史指令

    • 基本语法

      • history   
        
        
    • history显示所有执行过的所有历史指令

    • history 10 显示最近执行过的10个指令

    • !10 执行历史指令中编号为10的指令

    9.5 时间日期类

    9.5.1 date指令

    9.5.1.1 显示当前日期

    • 基本用法
      • date 显示当前时间
      • date +"%Y" 显示当前年
      • date +"%m"显示当前月
      • date +"%d"显示当前日
      • date +"%Y-%m-%d-%H%M%S" 显示年月日时分秒

    9.5.1.2 设置系统时间

    • 基本语法
      • date -s 字符串时间

    9.5.2 cal 指令

    • 查看日历指令
    • 基本语法
      • cal [选项] 不加选项,显示本月日历
      • cal 2020 显示 2020年日历

    9.6 搜索查询类

    9.6.1 find指令

    • 从指定目录向下递归遍历各个子目录,将满足条件的 文件或目录显示在终端

    • 基本语法

      • find [搜索范围] [选项]
    • 选项说明

      • -name <查询方式> 按照指定的文件名查找模式或文件
      • -user<用户名> 查找属于指定用户名的所有文件
      • -size<文件大小> 按照指定的文件大小查找文件

      find / -size +20M 查找大于20M的文件

      find / -size -20M 查找小于20M的文件

    9.6.2 locate指令

    • 快速定位文件路径。locate指令利用事先建立的系统中所有的文件名称及路径的locate数据库实现快速定位给定的文件。
    • 为了保证查询结果的准确度,管理员必须顶起更新locate时刻
    • 由于locate基于数据库进行查询,所以第一次运行前,使用updatedb指令创建locate数据库
    • 基本语法
      • locate 查询文件

    9.6.3 grep指令和管道符号|

    • 过滤查找。 管道符号"|",表示将前面的命令结果交给后面的命令处理
    • 基本语法
      • grep [选项] 查找内容的源文件
    • 常用选项
      • -n 显示匹配行及行号
      • -i 忽略字母大小写

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-l8IxdSUD-1571913902527)(/pic/7-1569569340608.png)]

    9.7 压缩跟解压缩类

    9.7.1 gzip/gunzip指令

    • 基本语法
      • gzip 文件 压缩为 *.gz文件
      • gunzip 文件 解压缩 将*.gz 文件解压
    • 细节说明
      • 使用gzip压缩后不会保留原文件

    9.7.2 zip/unzip指令

    • zip用于压缩,unzip用于解压
    • 基本语法
      • zip [选项] xxx.zip 要压缩的内容 压缩文件和目录
      • unzip [选项] xxx.zip 解压缩文件
    • 常用选项
      • zip -r 递归压缩,压缩目录
      • unzip -d 目录 指定解压缩后文件的存放目录

    9.7.3 tar指令

    • 打包指令
    • 基本语法
      • tar [选项] xxx.tar.gz打包内容
    • 选项说明
      • -c产生tar打包文件
      • -v显示详细信息
      • -f指定压缩后的文件名
      • -z打包同时压缩
      • -x解包tar文件
    • tar -zcvf a.tar.gz 要压缩的文件 压缩打包
    • tar -zxvf a.tar.gz 解压打包

    第十章 Linux实操篇 组管理和权限管理

    10.1 Linux组基本介绍

    • 每个用户必须属于一个组,不能独立于组外,在linux中每个文件有所有者、所在组、其他组的概念

    10.2 文件/目录的所有者

    10.2.1 查看所有者

    • 基本语法
      • ls -ahl查看文件的所有者

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-IDQwgSEv-1571913902527)(/pic/8-1569569340608.png)]

    10.2.2 修改文件所有者

    • 基本语法
      • chown 用户名 文件名 修改文件所有者

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Jz2JdJbv-1571913902528)(/pic/9-1569569340608.png)]

    10.3 组的创建

    10.3.1 创建组

    • 基本语法
      • groupadd 组名

    10.3.2 创建指定组的用户

    • 基本语法
      • useradd -g 组名 用户名

    10.4 文件或者目录所在组

    • 当用户创建文件后,用户所在组就是文件所在组

    10.4.1 查看所有组

    • 基本语法
      • ls-ahl

    10.4.2 修改所在组

    • 基本语法
      • chgrp== 用户组 文件名

    10.5 改变用户所在组

    10.5.1 改变用户所在组

    • 基本语法
      • usermod -g 组名 用户名

    10.5.2 改变用户登录的初始目录

    • 基本语法
      • usermod -d 目录名 用户名

    10.6 权限管理

    10.6.1 基本介绍

    10.6.1.1 文件类型

    • ----------
    类型定义
    -普通文件
    d目录
    l链接文件
    c字符设备【键盘、鼠标】
    b块文件【硬盘】

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-SKyintV9-1571913902528)(/pic/11-1569569340608.png)]

    10.6.1.2 所有者权限

    • ------- 1 root root 148 Aug 20 11:58 a.txt
    类型定义
    r
    w
    x执行

    10.6.1.3 所在组权限

    • ----— 1 root root 148 Aug 20 11:58 a.txt
    类型定义
    r
    w
    x执行

    10.6.1.4 其他组用户权限

    • ------- 1 root root 148 Aug 20 11:58 a.txt
    类型定义
    r
    w
    x执行

    10.6.1.5 num

    • ---------- 1 root root 148 Aug 20 11:58 a.txt
      • 1 如果是文件代表 硬链接的数目
      • 1 如果是目录代表 该目录子目录的个数

    10.6.1.6 size

    • ----------1 root root 148 Aug 20 11:58 a.txt
      • 148 代表文件大小
      • 如果是目录大小为4096

    10.6.1.7 time

    • ---------- 1 root root 148 Aug 20 11:58 a.txt
      • Aug 20 11:58 最后修改时间

    10.6.1.8 name

    • ----------1 root root 148 Aug 20 11:58 a.txt
      • a.txt 文件名

    10.6.2 详解rwx权限

    10.6.2.1 rwx作用到文件

    符号代表
    r读取查看
    w可以修改,不代表可以删除(删除条件对该文件所在目录有写权限,才能删除)
    x代表可以被执行

    10.6.2.2 rwx作用在目录

    符号代表
    r可读取
    w可以修改,目录内创建+删除+重命名目录
    x可以进入目录

    10.6.3 权限管理-chmod

    10.6.3.1 通过chmod指令,可以修改文件或目录的权限

    • 第一种 + - = 变更权限
    符号含义
    u所有者
    g所有组
    o其他人
    a所有人(u,g,o)
    • 基本用法
      • chmod u=rwx,g=rx,o=x 文件目录名
      • chmod o+w 文件目录名
      • chmod a-x 文件目录名
    • 案例
      • 给abc文件的所有者 读写执行 的权限,给所在组 读执行权限 ,给其他组读执行权限
        • chmod u=rwx,g=xr,o=xr abc
      • 给abc文件的所有者除去执行的权限,增加组写的权限
        • chmod u-x,g+w abc
      • 给abc文件的所有用户添加读的权限
        • chmod a+r abc

    10.6.3.2 通过数字变更权限

    规则 :r=4 w=2 x=1 rwx=4+2+1=7

    chmod u=rwx,g=rx,o=x 文件目录

    相当于 chmod 751 文件目录

    10.6.4 修改文件所有者&所有组

    10.6.4.1 改变文件所有者-chmod

    • chown newowner file 改变文件所有者
    • chown newowner:newgroup file 改变用户的所有者和所有组
    • -R 如果是目录,择使其下所有子文件或目录递归生效

    10.6.4.2 改变文件所有组-chgrp

    • chgrp newgroup file 改变文件的所有组
    • -R 如果是目录,择使其下所有子文件或目录递归生效

    10.7实践–警匪游戏

    police ,bandit
    
    jack,jerry: 警察
    xh,xq:土匪
    1.创建组
    2.创建用户
    3.jack 创建一个文件,自己可以读写,本组人可以读写,其他组没有任何权限
    4.jack修改该文件,让其他组可以读,本组人可以读写
    5.xh投靠警察,查看是否可以读写
    
    
    groupadd police //创建组
    groupadd bandit  //创建组
    
    useradd -g police jack //创建用户并指定组
    useradd -g police jerry 
    useradd -g bandit xh
    useradd -g bandit xq
    passwd 用户 //给所有用户添加密码
    
    touch a.txt //创建文件
    
    

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-OM9VeMz3-1571913902529)(/pic/12-1569569340608.png)]

    chmod o-r a.txt
    
    

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-qIsljzWN-1571913902530)(/pic/13-1569569340608.png)]

    chmod o+r,g+rw a.txt
    
    

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2NR86yn3-1571913902531)(/pic/14-1569569340608.png)]

    usermod -g police xh //改变xh所在组
    
    chmod g=rx jack //给所在组 r x权限
    
    

    第十一章 Linux实操篇 定时任务调度

    11.1 crond 任务调度

    • 任务调度,指系统在某个时间执行的特定的命令或程序
    • 分类
      • 1.系统工作,重要工作必须周而复始的执行
      • 个别用户工作
    • 基本语法
      • crontab [选项]
    • 常用选项
      • -e编辑定时任务
      • -l查看定时任务
      • -r删除当前用户所有定时任务
      • service crond restart 重启任务调度
    • 参数细节说明
      • */ * * * * * 指令
    项目含义范围
    第一个’*’一小时中的第几分钟0-59
    第二个*一天中的第几个小时0-23
    第三个*一个月当中的第几天1-31
    第四个*一年当中的第几个月1-12
    第五个*一周中的星期几0-7(07是周天)
    • 特殊说明
    特殊符号含义
    *代表任何时间。比如第一个※代表一个消失中每分钟都执行一次的意思
    代表不连续的时间。比如’0 8,12,16 * * * 命令’,代表在每天的8点0坟,12点0分,16点0分都执行一次命令
    -代表连续的时间范围。比如’0 5 * * 1-6 命令’,代表在周一到周六的5点0分执行命令
    */n代表每隔多久执行一次。比如’*/10 * * * * 命令’,代表每隔10分钟执行一次命令
    • 应用实例
      • 案例1:每隔1分钟,将当前时间信息,追加到/tmp/mydate文件中
        • */1 * * * * date>> /tmp/mydate

    第十二章 Linux实操篇 Linux磁盘分区和挂载

    12.1 分区基础知识

    12.1.1 mbr分区

    • 最多支持四个主分区
    • 系统只能安装在主分区
    • 扩展分区要占一个主分区
    • MBR最大只支持2TB,但是拥有最好的兼容性

    12.1.2 gtp分区

    • 支持无限多个主分区(操作系统可能限制,Windows下最多128个分区)
    • 最大支持18EB的大容量(1EB=1024PB,1PB=1024TB)
    • Windows7 64以后支持gtp

    12.2分区介绍

    12.2.1 windows分区

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kjLF69kC-1571913902531)(/pic/15-1569569340608.png)]

    12.2.2 Linux分区

    • 原理介绍
      • Linux无论有几个分区,分给哪个目录使用,归根结底只有一个根目录。一个独立且唯一的文件结构,每个分区都用来组成整个文件系统的一部分。
      • 采用一种"载入"的处理方式,整个文件系统中包含了一整套文件和目录,且将一个分区和一个目录联系起来,这是要载入的一个分区将使用它的存储空间在一个目录下获得
    • 示意图

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-wLSJmk46-1571913902532)(/pic/16-1569569340608.png)]

    12.3 硬盘说明

    • 硬盘分为IDE和SCSI硬盘,目前基本是SCSI硬盘
    • 对于IDE硬盘,驱动器标识符为’hdx’,hd标明分区所在设备类型x为盘号(a为基本盘,b为基本从属盘,c为辅助主盘,d为辅助从盘),’~'代表分区,前四个分区用数字1到4表示,他们为主分区或者扩展分区,从5开始为逻辑分区。hda3为第一个IDE盘上第三个主分区或者扩展分区,hdb2表示第二个IDE盘上的第二个主分区或扩展分区。
    • 对于SCSI硬盘则标识为’sdx’,其他标识跟IDE硬盘表示方法一样
    • lsblk -f(老师不离开) 查看系统的分区和挂载情况

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-L4eemzZP-1571913902533)(/pic/17-1569569340609.png)]

    12.4 挂载经典案例

    • 需求 给Linux增加一块硬盘,挂载到/home/newdisk
    • 虚拟机添加硬盘
    • 分区 fdisk /dev/sdb
    • 格式化 mkfs -t ext4 /dev/sdb x
    • 挂载 先创建一个目录 /home/newdisk, 挂载 ,mount /dev/sdbx /home/newdisk
    • 设置自动挂载 vim /etc/fstab
      • /dev/sdbx /home/newdisk ext4 defaults 0 0
    • 断掉挂载 umount /dev/sdb1

    12.5 查询系统整体磁盘使用情况

    12.5.1 df指令

    • 基本语法
      • df -lh

    12.5.2 du指令

    • 基本语法
      • du -h /目录
    • 选项
      • -s指定目录占用大小汇总
      • -h带计量单位
      • -a含文件
      • --max-depth=1 子目录深度
      • -c 列出明细同时,增加汇总值
    • 应用实例
      • 查询/opt目录的磁盘占用情况,深度为1

    12.6 磁盘情况-工作实用指令

    • 统计/home文件夹下文件的个数
      • ls -l /home/leeyf | grep '^-' | wc -l
      • ls 列出来
      • grep 过滤 - 打头的文件
      • wc统计
    • 统计/home下面目录的个数
      • ls -l /home/leeyf | grep '^d' | wc -l
    • 统计/home文件夹下文件的个数,包括子文件夹里的
      • ls -lR /home/leeyf | grep '^-' | wc -l
      • -R 递归
    • 统计文件夹下目录的个数
      • ls -lR /home/leeyf | grep '^d' | wc -l
    • 用树状图显示目录结构
      • tree 目录

    第十三章 Linux实操篇 网络配置

    13.1 Linux网络配置原理图(含虚拟机)

    • 目前的网络配置采用NAT模式

    NAT模式(网络环境)

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-86iCGjaC-1571913902533)(/pic/18-1569569340609.png)]

    13.2 查看网络ip跟网关

    • ifconfig

    13.3 测试网络联通

    • ping

    13.4 Linux 网络环境配置

    • 自动获取(获取的ip可能不一样)不适用于做服务器
    • 修改配置文件指定ip
      • 直接修改配置文件来指定ip,并且可以连接到外网
      • 编辑 vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
      • [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ST15eAEE-1571913902534)(/pic/19-1569569340609.png)]

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pri7eJxn-1571913902535)(/pic/20-1569569340609.png)]

    第十四章 Linux实操篇 进程管理

    14.1 基本介绍

    • Linux中每个执行的程序都称为一个进程,都分配一个ID号
    • 每一个进程都对应一个父进程,而父进程可以复制多个进程
    • 每个进程都可能以两种方式存在,前台与后台
    • 一般 系统的服务都是以后台运行的,常驻在后台,直到关机结束

    14.2 ps指令

    • 显示系统执行的进程
    • 基本语法
      • ps -a:显示当前终端的所有进程信息
      • ps -u:以用户个事显示进程信息
      • ps -x:显示后台进程运行的参数

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-1sqKU10N-1571913902536)(/pic/21-1569569340609.png)]

    • ps -aux |grep xxx过滤查询
    • [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NyWeBWOy-1571913902536)(/pic/22-1569569340609.png)]
    • ps -ef 查看父进程
      • e 显示所有进程
      • f 全格式

    14.3 终止进程kill 和killall

    • kill [选项] PID 强制终止进程通过进程号
    • killall 进程名称 通过进程名称杀死进程,也支持通配符,这在系统过载而变得很慢时很有用
    • 常用选项
      • -9强迫进程立即停止
    • 案例
      • 踢掉某个非法登录的用户
        • 查询 ps -aux |grep sshd
        • kill -9 非法用户进程
      • 终止远程登录服务
        • kill sshd的服务

    14.4 查看进程树 pstree

    • 语法
      • pstree [选项] 更加直观的查看进程信息
    • 选项
      • -p显示进程的PID
      • -u 显示进程的所属用户

    14.5 服务管理

    • 介绍
      • 本质是进程,但是运行在后台,通常会监听某个端口,等待其他程序的请求,因此我们又称为守护进程,是Linux中重要的知识点
    • 原理图
      • [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-a19fU4oJ-1571913902537)(/pic/23-1569569340609.png)]
    • 指令
      • service 服务名 【start|stop| restart| reload | status】
      • CentOS7.0以后 使用 systemctl 代替 service

    14.5.1 telnet 指令

    • 检查Linux的某个端口是否在监听,并且可以访问
    • 语法
      • telnet ip 端口号

    14.5.2 chkconfig指令

    • 通过chkconfig命令可以给各个运行级别设置自启动/关闭
    • 基本语法
      • 查看服务 chkconfig --list|grep xxx
      • chkconfig 服务名 --list
      • chkconfig --level 5 服务名 on/off

    14.6 动态监控进程

    14.6.1 top指令

    跟ps相似,top在执行一段时间可以更新正在运行的进程

    • 基础语法
      • top [选项]
    • 选项
      • -d 秒数 指定top命令每隔几秒更新,默认是秒在top命令的交互模式当中可以执行的命令
      • -i 使top不显示僵死或者闲置的进程
      • -p 通过指定监控进程ID来仅仅监控某个进程的状态
    • 交互操作说明
      • p 以CPU使用率排序,默认此项
      • M 以内存的使用率排序
      • N 以PID排序
      • q 退出top

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-4ciEft2Z-1571913902538)(/pic/24-1569569340609.png)]

    14.5 监控网络状态

    14.5.1 netstat指令

    • 基本语法
      • netstat [选项]
    • 选项
      • -an 按一定顺序排列输出
      • -p 显示哪个进程在调用
    展开全文
  • turtle 第十四 数值日期和时间处理 第十五 字符串和文本处理 第十六 文件和数据交换 第十七 数据访问 第十八 网络编程和通信 第十九 并行计算:进程、线程和协程 第二十 系统管理 第一 Python概述 ...

    (还在更新中…) 这篇博客花费了我的大量时间和精力,从创作到维护;若认可本篇博客,希望给一个点赞、收藏

    并且,遇到了什么问题,请在评论区留言,我会及时回复的


    这本书对Python的知识点的描述很详细,而且排版看的很舒服

    1. 几个例题: 假装自己从零开始学,将一些有代表性、有意思的例题抽取出来
    2. 部分复习题: 遇到有意思的复习题,我会拿出来,并且进行分析
    3. 上机实践: 全部上机实践题的解题思路

    文章目录

    第一章 Python概述


    几个例题

    一:Python3.7.4下载

    python3.7.4下载地址:https://www.python.org/downloads/release/python-374/
    页面最下面:

    下载,安装完python后:出现的四个玩意:Python 3.7 Module Docs,IDLE,Python 3.7 Manuals,Python 3.7(64-bit)

    1. Python 3.7 Module Docs(64-bit)
      点击之后,会出现一个网页(将我下载的Python3.7.4文件夹中包含的模块都列了出来,页面不止这么点,还可以往下拉)

    2. IDLE(Python 3.7 64-bit)
      一个Python编辑器,Python内置的集成开发工具

    3. Python 3.7 Manuals(64-bit)
      Python 3.7 开发手册

    4. Python 3.7(64-bit)
      控制台中运行Python

    二:更新pip和setuptools包,安装NumPy包,安装Matplotlib包

    以下三个命令都是在控制台(windows中的cmd)中运行

    更新pip和setuptools包

    1. pip用于安装和管理Python扩展包
    2. setuptools用于发布Python包
    python -m pip install -U pip setuptools
    

    安装NumPy

    Python扩展模块NumPy提供了数组和矩阵处理,以及傅立叶变换等高效的数值处理功能

     python -m pip install NumPy
    

    安装Matplotlib包

    Matplotlib是Python最著名的绘图库之一,提供了一整套和MATLAB相似的命令API,既适合交互式地进行制图,也可以作为绘图控件方便地嵌入到GUI应用程序中

    python -m pip install Matplotlib
    

    三:使用IDLE打开和执行Python源文件程序

    首先:
    有一个.py文件test.py
    在这里插入图片描述

    使用IDLE打开.py文件的两种方式:

    1. 右键test.py---->Edit With IDLE---->Edit With IDLE 3.7(64-bit)
    2. 打开IDLE,然后File---->Open(或者ctrl+O)选择.py文件

    运行

    Run---->Run Module(或者F5
    就会出现这个界面,执行结果显示在这个界面中

    补充一点:
    如果在IDLE中编辑.py文件,记得修改后要保存(ctrl+s),再运行(F5

    四:使用资源管理器运行hello.py

    hello.py文件在桌面

    import random
    
    print("hello,Python")
    print("你今天的随机数字是:",random.choice(range(10)))#输出在0-9之间随机选择的整数
    input()
    
    1. 在桌面打开PowerShell(还有两种输入方式:python hello.py或者.\hello.py
    2. 或者在桌面打开cmd, 就输入hello.py或者python hello.py

    补充:上述两种命令中的hello.py都是相对路径,因为文件在桌面,而且我是在桌面打开cmd,所以文件路劲可以这么简简单单的写。如果文件存储位置和cmd打开位置不一样,请使用绝对路径

    五:命令行参数示例hello_argv.py

    hello_argv.py文件在桌面

    import sys
    
    print("Hello,",sys.argv[1])
    #这样写也行:
    #print("Hello,"+sys.argv[1])
    
    1. 在桌面打开PowerShell(还有两种输入方式:python hello_argv.py 任意输入或者./hello_argv.py 任意输入
    2. 或者在桌面打开cmd,就输入hello_argv.py 任意输入或者python hello_argv.py 任意输入

    补充:以图中第一个命令举例,hello_argv.pysys.argv[0]Pythonsys.argv[1]

    第二章 Python语言基础


    选择题:1、3、7、8

    1. 在Python中,以下标识符合法的是

    A. _B. 3CC. it’sB. str

    答案:A

    1. 标识符的第一个字符必须是字母,下划线(_);其后的字符可以是字母、下划线或数字。
    2. 一些特殊的名称,作为python语言的保留关键字,不能作为标识符
    3. 以双下划线开始和结束的名称通常具有特殊的含义。例如__init__为类的构造函数,一般应避免使用

    B:以数字开头,错误
    C:使用了',不是字母、下划线或数字
    D:str是保留关键字

    3. 在下列Python语句中非法的是

    A. x = y =1B. x = (y =1)C. x,y = y,xB. x=1;y=1

    答案:B,C

    7. 为了给整型变量x,y,z赋初值10,下面Python赋值语句正确的是

    A. xyz=10B. x=10 y=10 z=10C. x=y=z=10B. x=10,y=10,z=10

    答案:C

    1. 分号;用于在一行书写多个语句
    2. python支持链式赋值

    A:赋值对象是xyz
    B:分号;用于在一行书写多个语句,而不是' '(即空格)
    D:分号;用于在一行书写多个语句,而不是,

    8. 为了给整型变量x,y,z赋初值5,下面Python赋值语句正确的是

    A. x=5;y=5;z=5B. xyz=5C. x,y,z=10B. x=10,y=10,z=10

    答案:A

    Pytho能支持序列解包赋值,但是变量的个数必须与序列的元素个数一致,否则会报错

    B:赋值对象是xyz
    C:序列解包赋值,变量的个数必须与序列的元素个数一致,否则会报错
    D:分号;用于在一行书写多个语句,而不是,

    思考题:9

    9.下列Python语句的输出结果是

    def f():pass
    print(type(f()))
    

    结果:<class 'NoneType'>

    NoneType数据类型包含唯一值None,主要用于表示空值,如没有返回值的函数的结果

    上机实践:2~6

    2. 编写程序,输入本金、年利率和年数,计算复利(结果保留两位小数)

    money = int(input("请输入本金:"))
    rate = float(input("请输入年利率:"))
    years = int(input("请输入年数:"))
    amount = money*((1+rate/100)**years)
    print(str.format("本金利率和为:{0:2.2f}",amount))
    

    运行:

    请输入本金:1000
    请输入年利率:6.6
    请输入年数:10
    本金利率和为:1894.84
    

    3. 编写程序,输入球的半径,计算球的表面积和体积(结果保留两位小数)

    import math
    r = float(input("请输入球的半径:"))
    area = 4 * math.pi * r**2
    volume = 4/3*math.pi*r**3
    print(str.format("球的表面积为:{0:2.2f},体积为:{1:2.2f}",area,volume))
    

    运行:

    请输入球的半径:666
    球的表面积为:5573889.08,体积为:1237403376.70
    

    4. 编写程序,声明函数getValue(b,r,n),根据本金b,年利率r和年数n计算最终收益v

    money = int(input("请输入本金:"))
    rate = float(input("请输入年利率(<1):"))
    years = int(input("请输入年数:"))
    
    def getValue(b,r,n):
        return b*(1+r)**n
    
    print(str.format("本金利率和为:{0:2.2f}",getValue(money,rate,years)))
    

    运行:

    请输入本金:10000
    请输入年利率(<1):0.6
    请输入年数:6
    本金利率和为:167772.16
    

    5. 编写程序,求解一元二次方程x2-10x+16=0

    from math import sqrt 
    x = (10+sqrt(10*10-4*16))/2
    y = (10-sqrt(10*10-4*16))/2
    print(str.format("x*x-10*x+16=0的解为:{0:2.2f},{1:2.2f}",x,y))
    

    运行:

    x*x-10*x+16=0的解为:8.00,2.00
    

    6. 编写程序,提示输入姓名和出生年份,输出姓名和年龄

    import datetime
    sName = str(input("请输入您的姓名:"))
    birthday = int(input("请输入您的出生年份:"))
    age = datetime.date.today().year - birthday
    print("您好!{0}。您{1}岁。".format(sName,age))
    

    运行:

    请输入您的姓名:zgh
    请输入您的出生年份:1999
    您好!zgh。您20岁。
    

    案例研究:使用Pillow库处理图像文件

    https://blog.csdn.net/Zhangguohao666/article/details/102060722

    通过此案例,进一步了解Python的基本概念:模块、对象、方法和函数的使用

    第三章 程序流程控制


    几个例题

    一:编程判断某一年是否为闰年

    闰年:年份能被4整除但不能被100整除,或者可以被400整除。
    口诀:四年一闰,百年不闰,四百必闰

    代码一:

    y = int(input("请输入要判断的年份:"))
    if((y % 4 == 0 and y % 100 != 0) or y % 400 == 0):
        print("是闰年")
    else:
        print("不是闰年")
    

    代码二(使用calendar模块的isleap()函数来判断):

    from calendar import isleap
    
    y = int(input("请输入要判断的年份:"))
    if(isleap(y)):print("闰年")
    else:print("不是闰年")
    

    二:利用嵌套循环打印九九乘法表

    九九乘法表:

    for i in range(1,10):
        s = ""
        for j in range(1,10):
            s += str.format("%d * %d = %02d  " %(i, j, i*j))
        print(s)
    

    下三角:

    for i in range(1,10):
        s = ""
        for j in range(1,i+1):
            s += str.format("%d * %d = %02d  " %(i, j, i*j))
        print(s)
    

    上三角:

    for i in range(1,10):
        s = ""
        for k in range(1,i):
            s += "                   "
        for j in range(i,10):
            s += str.format("%d * %d = %02d  " %(i, j, i*j))
        print(s)
    

    三:enumerate()函数和下标元素循环示例

    Python语言中的for循环直接迭代对象集合中的元素,如果需要在循环中使用索引下标访问集合元素,则可以使用内置的enumerate()函数

    enumerate()函数用于将一个可遍历的数据对象(例如列表、元组或字符串)组合为一个索引序列,并返回一个可迭代对象,故在for循环当中可直接迭代下标和元素

    seasons = ["Spring","Summer","Autumn","Winter"]
    for i,s in enumerate(seasons,start=1):    #start默认从0开始
        print("第{0}个季节:{1}".format(i,s))
    

    运行:

    第1个季节:Spring
    第2个季节:Summer
    第3个季节:Autumn
    第4个季节:Winter
    

    四:zip()函数和并行循环示例

    如果需要并行遍历多个可迭代对象,则可以使用Python的内置函数zip()

    zip()函数将多个可迭代对象中对应的元素打包成一个个元组,然后返回一个可迭代对象。如果元素的个数不一致,则返回列表的长度与最短的对象相同。

    利用运算符*还可以实现将元组解压为列表

    evens = [0,2,4,6,8]
    odds = [1,3,5,7,9]
    for e,o in zip(evens,odds):
        print("{0} * {1} = {2}".format(e,o,e*o))
    

    运行:

    0 * 1 = 0
    2 * 3 = 6
    4 * 5 = 20
    6 * 7 = 42
    8 * 9 = 72
    

    五:map()函数和循环示例

    如果需要遍历可迭代对象,并使用指定函数处理对应的元素,则可以使用Python的内置函数map()

    map(func,seq1[,seq2,...])
    
    • func作用于seq中的每一个元素,并将所有的调用结果作为可迭代对象返回。
    • 如果func为None,该函数的作用等同于zip()函数

    计算绝对值:

    >>> list(map(abs, [-1, 0, 7, -8]))
    [1, 0, 7, 8]
    

    计算乘幂:

    >>> list(map(pow, range(5), range(5)))
    [1, 1, 4, 27, 256]
    

    计算ASCII码:

    >>> list(map(ord, 'zgh'))
    [122, 103, 104]
    

    字符串拼接(使用了匿名函数lambda):

    >>> list(map(lambda x, y: x+y, 'zgh', '666'))
    ['z6', 'g6', 'h6']
    

    选择题:1、2、3

    1. 下面的Python循环体的执行次数与其他不同的是

    A.

    i = 0						
    while(i <= 10):
    	print(i)
    	i = i + 1
    

    B.

    i = 10
    while(i > 0):
    	print(i)
    	i = i - 1
    

    C.

    for i in range(10):
    	print(i)
    

    D.

    for i in range(10,0,-1):
    	print(i)
    

    答案:A

    A:[0,10] 执行11次
    B:[10,1] 执行10次
    C:[0,9) 执行10次
    D:[10,0) 执行10次

    2. 执行下列Python语句将产生的结果是

    x = 2; y = 2.0
    if(x == y): print("Equal")
    else: print("Not Equal")
    
    A. EqualB. Not EqualC. 编译错误D. 运行时错误

    答案:A

    Python中的自动类型转换:

    1. 自动类型转换注意针对Number数据类型来说的
    2. 当2个不同类型的数据进行运算的时候,默认向更高精度转换
    3. 数据类型精度从低到高:bool int float complex
    4. 关于bool类型的两个值:True 转化成整型是1;False 转化成整型是0

    int类型的2转化为float类型的2.0

    3. 执行下列Python语句将产生的结果是

    i= 1 	
    if(i): print(True) 	
    else: print(False)
    
    A. 输出1B. 输出TrueC. 输出FalseD. 编译错误

    答案:B

    在Python中,条件表达式最后被评价为bool值True或False。

    如果表达式的结果为数值类型(0),空字符串(""),空元组(()),空列表([]),空字典({}),其bool值为False,否则其bool值为True

    填空题:6

    6. 要使语句for i in range(_,-4,-2)循环执行15次,则循环变量i的初值应当为

    答案:26或者25

    一开始我给的答案是26,经过评论区 的提醒:
    在这里插入图片描述

    >>> a = 0
    >>> for i in range(26, -4, -2): a+=1
    
    >>> print(a)
    15
    
    >>> a = 0
    >>> for i in range(25, -4, -2): a+=1
    
    >>> print(a)
    15
    

    这种题目有一个规律:for i in range(x,y,z):
    若循环中没有break或者continue语句,
    执行次数的绝对值:result = (x-y)÷z

    但实际上没有这么简单:

    • 如果步长为 -1或者1,那么答案只有一个
    • 如果步长为 -2或者2,那么答案有两个
    • 如果步长为 -3或者3,那么答案有三个

    通过公式算出 x 之后,

    • 如果步长为2,还要计算 (x ± 1) - z × (result-1) 的值,然后再经过琐碎的判断即可
    • 如果步长为3,还要计算 (x ± 2) - z × (result-1) 的值,…

    虽然看着麻烦,但实际上是很好理解的

    思考题:3~6

    3. 阅读下面的Python程序,请问程序的功能是什么?

    from math import sqrt
    
    n = 0
    for m in range(101,201,2):
        k = int(sqrt(m))
        for i in range(2, k+2):
            if m % i == 0:break
        if i == k + 1:
            if n % 10 == 0:print()
            print('%d' % m,end = " ")
            n += 1
    

    输出101到200之间的素数
    每行输出10个,多余换行

    运行:

    101 103 107 109 113 127 131 137 139 149 
    151 157 163 167 173 179 181 191 193 197 
    199
    

    素数(质数)是指在大于1的自然数中,除了1和它本身以外不再有其他因数的自然数。

    4. 阅读下面的Python程序,请问输出的结果使什么?

    n = int(input("请输入图形的行数:"))
    for i in range(0, n):
        for j in range(0, 10 - i):print(" ", end=" ")
        for k in range(0, 2 * i + 1):print(" * ", end=" ")
        print("\n")
    

    输出的是一个金字塔

    运行:

    请输入图形的行数:4
                         *  
    
                       *   *   *  
    
                     *   *   *   *   *  
    
                   *   *   *   *   *   *   *  
    

    5. 阅读下面的Python程序,请问输出的结果使什么?程序的功能是什么?

    for i in range(100,1000):
        n1 = i // 100
        n2 = i // 10 % 10
        n3 = i % 10
        if(pow(n1, 3) + pow(n2, 3) + pow(n3, 3) == i):print(i, end=" ")
    

    输出三位数中所有的水仙花数

    运行:

    153 370 371 407 
    

    水仙花数 是指一个 3 位数,它的每个位上的数字的 3次幂之和等于它本身

    6. 阅读下面的Python程序,请问输出的结果使什么?程序的功能是什么?

    for n in range(1,1001):
        total = 0; factors = []
        for i in range(1, n):
            if(n % i == 0):
                factors.append(i)
                total += i
        if(total == n):print("{0} : {1}".format(n, factors))    
    

    输出1到1000的所有完数,并输出每个完数的所有因子

    运行:

    6 : [1, 2, 3]
    28 : [1, 2, 4, 7, 14]
    496 : [1, 2, 4, 8, 16, 31, 62, 124, 248]
    

    完数 所有的真因子(即除了自身以外的约数)的和(即因子函数),恰好等于它本身

    上机实践:2~14

    2. 编写程序,计算1=2+3+…+100之和

    1. 使用for循环(递增):
    total = 0
    for i in range(101):
        total += i
    print(total) 
    
    1. 使用求和公式:
    >>> (1 + 100) * 100 /2
    5050.0
    
    1. 使用累计迭代器itertools.accumulate
    >>> import itertools
    >>> list(itertools.accumulate(range(1, 101)))[99]
    5050
    

    3. 编写程序,计算10+9+8+…+1之和

    1. 使用for循环(递增):
    total = 0
    for i in range(11):
        total += i
    print(total) 
    
    1. 使用for循环(递减):
    total = 0
    for i in range(10,0,-1):
        total += i
    print(total)   
    
    1. 使用求和公式:
    >>> (1 + 10) * 10 / 2
    55.0
    
    1. 使用累计迭代器itertools.accumulate
    >>> import itertools
    >>> list(itertools.accumulate(range(1,11)))[9]
    55
    

    4. 编写程序,计算1+3+5+7+…+99之和

    1. 使用for循环(递增):
    total = 0
    for i in range(1,100,2):
        total += i
    print(total)     
    
    1. 使用求和公式:
    >>> (1 + 99) * 50 /2
    2500.0
    
    1. 使用累计迭代器itertools.accumulate
    >>> import itertools
    >>> list(itertools.accumulate(range(1,100,2)))[49]
    2500
    

    5. 编写程序,计算2+4+6+8+…+100之和

    1. 使用for循环(递增):
    total = 0
    for i in range(2,101,2):
        total += i
    print(total)     
    
    1. 使用求和公式:
    >>> (2 + 100) * 50 / 2
    2550.0
    
    1. 使用累计迭代器itertools.accumulate
    >>> import itertools
    >>> x = list(itertools.accumulate(range(2,101,2)))
    >>> x[len(x)-1]
    2550
    

    6. 编写程序,使用不同的实现方法输出2000~3000的所有闰年

    代码一:

    for y in range(2000,3001):
        if((y % 4 == 0 and y % 100 != 0) or y % 400 == 0):
            print(y,end = ' ')
    

    代码二(使用calendar模块的isleap()函数来判断):

    from calendar import isleap
    
    for y in range(2000,3001):
        if(isleap(y)):print(y,end = " ")
    

    运行:

    2000 2004 2008 2012 2016 2020 2024 2028 2032 2036 2040 2044 2048 2052 2056 2060 2064 2068 2072 2076 2080 2084 2088 2092 2096 2104 2108 2112 2116 2120 2124 2128 2132 2136 2140 2144 2148 2152 2156 2160 2164 2168 2172 2176 2180 2184 2188 2192 2196 2204 2208 2212 2216 2220 2224 2228 2232 2236 2240 2244 2248 2252 2256 2260 2264 2268 2272 2276 2280 2284 2288 2292 2296 2304 2308 2312 2316 2320 2324 2328 2332 2336 2340 2344 2348 2352 2356 2360 2364 2368 2372 2376 2380 2384 2388 2392 2396 2400 2404 2408 2412 2416 2420 2424 2428 2432 2436 2440 2444 2448 2452 2456 2460 2464 2468 2472 2476 2480 2484 2488 2492 2496 2504 2508 2512 2516 2520 2524 2528 2532 2536 2540 2544 2548 2552 2556 2560 2564 2568 2572 2576 2580 2584 2588 2592 2596 2604 2608 2612 2616 2620 2624 2628 2632 2636 2640 2644 2648 2652 2656 2660 2664 2668 2672 2676 2680 2684 2688 2692 2696 2704 2708 2712 2716 2720 2724 2728 2732 2736 2740 2744 2748 2752 2756 2760 2764 2768 2772 2776 2780 2784 2788 2792 2796 2800 2804 2808 2812 2816 2820 2824 2828 2832 2836 2840 2844 2848 2852 2856 2860 2864 2868 2872 2876 2880 2884 2888 2892 2896 2904 2908 2912 2916 2920 2924 2928 2932 2936 2940 2944 2948 2952 2956 2960 2964 2968 2972 2976 2980 2984 2988 2992 2996 
    

    7. 编写程序,计算Sn=1-3+5-7+9-11…

    代码一:

    n = int(input("项数:"))
    total = 0
    flag = True
    for i in range(1,2*n,2):
        if(flag):
            total += i
            flag = False
        else:
            total -= i
            flag = True
    print(total)
    

    代码二:

    n = int(input("项数:"))
    total = 0
    x = 2
    for i in range(1,2*n,2):
        total += pow(-1,x)*i
        x += 1 
    print(total)
    

    运行:

    项数:10
    -10
    

    8. 编写程序,计算Sn=1+1/2+1/3+…

    n = int(input("项数:"))
    total = 0.0
    for i in range(1,n+1):
        total += 1/i 
    print(total)
    

    运行:

    项数:10
    2.9289682539682538
    

    9. 编写程序,打印九九乘法表。要求输入九九乘法表的各种显示效果(上三角,下三角,矩形块等方式)

    矩形块:

    for i in range(1,10):
        s = ""
        for j in range(1,10):
            s += str.format("%d * %d = %02d  " %(i, j, i*j))
        print(s)
    

    下三角:

    for i in range(1,10):
        s = ""
        for j in range(1,i+1):
            s += str.format("%d * %d = %02d  " %(i, j, i*j))
        print(s)
    

    上三角:

    for i in range(1,10):
        s = ""
        for k in range(1,i):
            s += "                   "
        for j in range(i,10):
            s += str.format("%d * %d = %02d  " %(i, j, i*j))
        print(s)
    

    10. 编写程序,输入三角形的三条边,先判断是否可以构成三角形,如果可以,则进一步求三角形的周长和面积,否则报错“无法构成三角形!”

    from math import sqrt
    
    a = float(input("请输入三角形的边长a:"))
    b = float(input("请输入三角形的边长b:"))
    c = float(input("请输入三角形的边长c:"))
    
    if(a < b): a,b = b,a
    if(a < c): a,c = c,a
    if(b < c): b,c = c,b
    
    if(a < 0 or b < 0 or c < 0 or b+c <= a): print("无法构成三角形!")
    else:
        h = (a+b+c)/2
        area = sqrt(h*(h-a)*(h-b)*(h-c))
        print("周长:{0},面积:{1}".format(a+b+c,area))
    

    运行:

    请输入三角形的边长a:4
    请输入三角形的边长b:3
    请输入三角形的边长c:5
    周长:12.0,面积:6.0
    

    11. 编写程序,输入x,根据如下公式计算分段函数y的值。请分别用单分支语句,双分支语句结构以及条件运算语句等方法实现

    y = (x2-3x)/(x+1) + 2π + sinx (x≥0 )
    y = ln(-5x) + 6√(|x|+e4) - (x+1)3 (x<0)

    单分支语句:

    import math
    
    x = float(input("请输入x:"))
    if(x >= 0):
        y = (x*x - 3*x)/(x+1) + 2*math.pi + math.sin(x)
    if(x < 0):
        y = math.log(-5*x) + 6 * math.sqrt(abs(x) + math.exp(4)) - pow(x+1,3)
    
    print(y)
    
    
    

    双分支语句:

    import math
    
    x = float(input("请输入x:"))
    if(x >= 0):
        y = (x*x - 3*x)/(x+1) + 2*math.pi + math.sin(x)
    else:
        y = math.log(-5*x) + 6 * math.sqrt(abs(x) + math.exp(4)) - pow(x+1,3)
    
    print(y)
    

    条件运算语句:

    import math
    
    x = float(input("请输入x:"))
    y = ((x*x - 3*x)/(x+1) + 2*math.pi + math.sin(x)) if(x >= 0) \
    else (math.log(-5*x) + 6 * math.sqrt(abs(x) + math.exp(4)) - pow(x+1,3)) 
    
    print(y)
    

    运行一:

    请输入x:666
    668.2715406628656
    

    运行二:

    请输入x:-666
    294079794.1744833
    

    12. 编写程序,输入一元二次方程的3个系数a、b、c,求ax2+bx+c=0方程的解

    import math
    
    a = float(input("请输入系数a:"))
    b = float(input("请输入系数b:"))
    c = float(input("请输入系数c:"))
    
    delta = b*b -4*a*c
    
    if(a == 0):
        if(b == 0): print("无解")
        else: print("有一个实根:",-1*c/b)
    elif(delta == 0): print("有两个相等实根:x1 = x2 = ", (-1*b)/(2*a))
    elif(delta > 0): print("有两个不等实根:x1 = {0},x2 = {1}".format\
                           ((-1*b +math.sqrt(delta))/2*a,(-1*b -math.sqrt(delta))/2*a))
    elif(delta < 0): print("有两个共轭复根:x1 = {0},x2 = {1}".format\
                           (complex( (-1*b)/(2*a),math.sqrt(delta*-1)/(2*a)),complex( (-1*b)/(2*a),-1*math.sqrt(delta*-1)/(2*a))))
    

    运行一:

    请输入系数a:0
    请输入系数b:0
    请输入系数c:10
    无解
    

    运行二:

    请输入系数a:0
    请输入系数b:10
    请输入系数c:5
    有一个实根: -0.5
    

    运行三:

    请输入系数a:1
    请输入系数b:8
    请输入系数c:16
    有两个相等实根:x1 = x2 =  -4.0
    

    运行四:

    请输入系数a:1
    请输入系数b:-5
    请输入系数c:6
    有两个不等实根:x1 = 3.0,x2 = 2.0
    

    运行五:

    请输入系数a:5
    请输入系数b:2
    请输入系数c:1
    有两个共轭复根:x1 = (-0.2+0.4j),x2 = (-0.2-0.4j)
    

    13. 编写程序,输入整数n(n≥0),分别利用for循环和while循环求n!

    1. for循环
    n = int(input("请输入n:"))
    
    if(n == 0): total = 1
    if(n > 0):
        total = 1
        for i in range(n,0,-1):
            total *= i
    
    print(total)
    
    
    1. while循环
    n = int(input("请输入n:"))
    
    if(n == 0): total = 1
    if(n > 0):
        total = 1
        while(n >= 1):
            total *= n
            n -= 1
    
    print(total)
    
    1. 补充一个:使用累计迭代器itertools.accumulate
    >>> import itertools, operator
    >>> n = int(input('请输入n:'))
    请输入n:7
    >>> x = list(accumulate(range(1, n+1), operator.mul))
    >>> x[len(x)-1]
    5040
    

    14. 编写程序,产生两个0~100(包含0和100)的随机整数a和b,求这两个整数的最大公约数和最小公倍数

    1. 现有知识点解决方法
    
    import random
    
    a = random.randint(0,100)
    b = random.randint(0,100)
    sum = a*b
    
    print(a) #输出原来的a,b
    print(b)
    
    if(a < b): a,b = b,a
    
    while(a%b != 0):
        a,b = b,a%b
    
    print("最大公约数:{0},最小公倍数:{1}".format(b,sum/b))
    
    
    1. 补充:使用生成器(generate)函数:yield
    >>> def func(a, b):
    	if(a < b): a,b = b,a
    	while(a%b != 0):
    		a,b = b,a%b
    		yield b
    
    		
    >>> import random
    >>> if __name__ == '__main__':
    	a = random.randint(0,100)
    	b = random.randint(0,100)
    	sum = a*b
    	print(a,b)
    	t = list(iter(func(a, b)))
    	gcd = t[len(t)-1]
    	print("gcd = {0}, mcm = {1}".format(gcd, sum/gcd))
    
    	
    29 65
    gcd = 1, mcm = 1885.0
    
    1. 补充:使用math模块中的gcd(x,y)函数
    >>> import random
    >>> import math
    >>> if __name__ == '__main__':
    	a = random.randint(0,100)
    	b = random.randint(0,100)
    	sum = a*b
    	print(a,b)
    	gcd = math.gcd(a,b)
    	print("gcd = {0}, mcm = {1}".format(gcd, sum/gcd))
    
    	
    29 48
    gcd = 1, mcm = 1392.0
    

    案例研究:使用嵌套循环实现图像处理算法

    https://blog.csdn.net/Zhangguohao666/article/details/103935185

    通过图像处理算法案例,深入了解Python数据结构和基本算法流程

    第四章 常用内置数据类型


    几个例题

    一:Python内置数据类型概述

    Python中一切皆为对象,而每个对象属于某个数据类型

    Python的数据类型包括:

    1. 内置的数据类型
    2. 模块中定义的数据类型
    3. 用户自定义的类型

    四种内置的数值类型:int,float,bool,complex

    1. int
      与其他计算机语言有精度限制不同,Python中的整数位数可以为任意长度(只受限于计算机内存)。
      整型对象是不可变对象。
    2. float
      与其他计算机语言中的double和float对应
      Python的浮点类型的精度和系统相关
    3. bool
    4. complex
      当数值字符串中包含虚部j(或J)时即复数字面量

    序列数据类型:str,tuple,bytes,list,bytearray

    序列数据类型表示若干有序数据.

    不可变序列数据类型:

    1. str(字符串)
      表示Unicode字符序列,例如:“zgh666”
      在Python中没有独立的字符数据类型,字符即长度为1的字符串
    2. tuple(元组)
      表示任意数据类型的序列,例如:(“z”,“g”,“h”,6,6,6)
    3. bytes(字节序列)
      表示字节(8位)序列数据

    可变序列数据类型:

    1. list(列表)
      表示可以修改的任意类型数据的序列,比如:[‘z’,‘g’,‘h’,6,6,6]
    2. bytearray(字节数组)
      表示可以修改的字节(8位)数组

    集合数据类型:set,frozenset

    集合数据类型表示若干数据的集合,数据项目没有顺序,且不重复

    1. set(集)
      例如:{1,2,3}
    2. frozenset(不可变集)

    字典数据类型:dict

    字典数据类型用于表示键值对的字典
    例如:{1:"zgh", 2:666}

    NoneType,NotImplementedType,EllipsisType

    1. NoneType数据类型包含唯一值None,主要用于表示空值,如没有返回值的函数的结果
    2. NotImplementedType数据类型包含唯一值NotImplemented,在进行数值运算和比较运算时,如果对象不支持,则可能返回该值
    3. EllipsisType数据类型包含唯一值Ellipsis,表示省略字符串符号...

    其他数据类型

    Python中一切对象都有一个数据类型,模块、类、对象、函数都属于某种数据类型
    Python解释器包含内置类型,
    例如:
    代码对象Code objects
    框架对象Frame objects
    跟踪对象Traceback objects
    切片对象Slice objects
    静态方法对象Static method objects
    类方法对象Class method objects

    二:整型字面量示例

    Python3.7支持使用下划线作为整数或者浮点数的千分位标记,以增强大数值的可阅读性。
    二进制、八进制、十六进制则使用下划线区分4位标记

    1_000_000_000  #输出1000000000
    
    0xff_ff_ff_ff  #输出4294967295
    0x_FF_FF_FF_FF  #输出4294967295
    

    三:字符串字面量示例

    两个紧邻的字符串,如果中间只有空格分隔,则自动拼接位一个字符串

    'zgh' '666'  #输出'zgh666'
    'zgh' + "666"   #输出'zgh666'
    

    四:转义字符示例

    转义字符后跟Unicode编码也可以表示字符

    1. \ooo八进制Unicode码对应的字符
    2. \xhh十六进制Unicode码对应的字符
    '\101'  #输出'A'
    '\x41'  #输出'A'
    

    使用r’‘或者R’'的字符串称为原始字符串,其中包含的任何字符都不进行转义

    s = r'换\t行\t符\n'
    s  		  #输出:'换\\t行\\t符\\n'
    print(s)  #输出:换\\t行\\t符\\n
    

    五:字符串的格式化

    一:

    "student number:{0},score_average:{1}".format(2,100)
    #输出:'student number:2,score_average:100'
    

    二:

    str.format("student number:{0},score_average:{1}",2,100)
    #输出:'student number:2,score_average:100'
    

    三(兼容Python2的格式,不推荐使用):

     "student number:%4d,score_average:%2.1f" %(2,100)
     #输出:'student number:   2,score_average:100.0'
    

    六:字符串示例,格式化输出字符串堆积的三角形

    1. str.center()方法用于字符串两边填充
    2. str.rjust()方法用于字符串右填充
    print("1".center(20))		#一行20个字符,居中对齐
    print(format("121","^20"))	#一行20个字符,居中对齐
    print("1".rjust(20,"*"))	#一行20个字符,右对齐,加*
    print(format("121","*>20"))	#一行20个字符,右对齐,加*
    

    运行:

             1          
            121         
    *******************1
    *****************121
    

    选择题:11

    11. 关于Python字符串,下列说法错误的是

    A. 字符即长度为1的字符串
    B. 字符串以/0标识字符串的结束
    C. 用户既可以用单引号,也可以用双引号创建字符串
    D. 用三引号字符串中可以包含换行回车等特殊字符

    答案:B

    Python中字符串不是用\0来判断字符串结尾,
    每个字符串都存有字符串的长度,通过计数来判断是否到达结尾。

    虽然在c语言中\0就是来判断字符串的结尾;

    填空题:4、7、8、9、10、13、21

    4. Python表达式3 ** 2 ** 3的值为

    答案:6561

    表达式中,相同优先级的运算,从右往左

    7. Python语句print(pow(-3,2),round(18.67,1),round(18.67,-1))的输出结果是

    答案:9 18.7 20.0

    pow()幂运算
    round()四舍六入,五留双

    8. Python语句print(round(123.84,0),round(123.84,-2),floor(15.5))的输出结果是

    答案:124.0 100.0 15

    补充:floor()是math模块中的方法,向下取整

    9. Python语句print(int(‘20’,16),int(‘101’,2))的输出结果是

    答案:32 5

    注意:int(x,y)是指将y进制的数值x转化为10进制数

    10. Python语句print(hex(16),bin(10))的输出结果是

    答案:0x10 0b1010

    hex(x)将十进制数x转化为十六进制,以字符串形式输出
    bin(x)将十进制数x转化为二进制,以字符串形式输出

    13. Python语句print(gcd(12,16),divmod(7,3))的输出结果是

    答案:4 (2,1)

    gcd()是math模块中的函数,求最大公约数
    divmod()是内置函数,返回商和余数

    21. Python语句序列 x=True;y=False;z=False;print(x or y and z) 的运行结果是

    答案:True

    and优先级比or高

    思考题:5

    5. 阅读下面的Python程序,请问输出结果是什么?

    from decimal import *
    
    ctx = getcontext()
    ctx.prec = 2
    print(Decimal('1.78'))#1.78
    print(Decimal('1.78') + 0)#1.8
    ctx.rounding = ROUND_UP
    print(Decimal('1.65') + 0)#1.7
    print(Decimal('1.62') + 0)#1.7
    print(Decimal('-1.45') + 0)#-1.5
    print(Decimal('-1.42') + 0)#-1.5
    ctx.rounding = ROUND_HALF_UP
    print(Decimal('1.65') + 0)#1.7
    print(Decimal('1.62') + 0)#1.6
    print(Decimal('-1.45') + 0)#-1.5
    ctx.rounding = ROUND_HALF_DOWN
    print(Decimal('1.65') + 0)#1.6
    print(Decimal('-1.45') + 0)#-1.4
    

    上机实践:2~14

    2. 编写程序,格式化输出杨辉三角

    杨辉三角即二项式定理的系数表,各元素满足如下条件:第一列及对角线上的元素均为1;其余每个元素等于它上一行同一列元素与前一列元素之和

    我使用了一个更加精妙的规律
    比如第一行为1
    第二行:01 + 10 = 11
    第三行:011 + 110 = 121
    第四行:0121 + 1210 = 1331
    。。。

    def generate(numRows):
        l1 = [1]
        n = 0
        while n < numRows:
            print(str(l1).center(66))
            l1 = [sum(t) for t in zip([0] + l1, l1 + [0])]  #利用zip函数算出每一行 如第二行 zip([0,1],[1,0])=[1,1],以此类推
            n += 1
    a=int(input("请输入行数"))
    generate(a)
    

    运行:

    请输入行数4
                                   [1]                                
                                  [1, 1]                              
                                [1, 2, 1]                             
                               [1, 3, 3, 1]  
    

    3. 输入直角三角形的两个直角边,求三角形的周长和面积,以及两个锐角的度数。结果保留一位小数

    import math
    
    a = float(input("请输入直角三角形的直角边a:"))
    b = float(input("请输入直角三角形的直角边b:"))
    c = math.sqrt(a*a+b*b)
    
    p = a + b + c
    area = 0.5*a*b
    print("三角形的周长:{0:1.1f},面积:{1:1.1f}".format(p,area))
    
    sina = a/c
    sinb = b/c
    
    a_degree = round(math.asin(sina) * 180 / math.pi,0)
    b_degree = round(math.asin(sinb) * 180 / math.pi,0)
    
    print("三角形直角边a的度数:{0},b的度数:{1}".format(a_degree,b_degree))
    

    运行:

    请输入直角三角形的直角边a:3
    请输入直角三角形的直角边b:4
    三角形的周长:12.0,面积:6.0
    三角形直角边a的度数:37.0,b的度数:53.0
    

    4. 编程产生0~100(包含0和100)的三个随机数a、b、c,要求至少使用两种不同的方法,将三个数按从小到大的顺序排序

    方法一:

    import random
    
    a = random.randint(0, 100)
    b = random.randint(0, 100)
    c = random.randint(0, 100)
    
    print(str.format("原始值:{0},{1},{2}", a, b, c))
    
    if(a > b): a,b = b,a
    if(a > c): a,c = c,a
    if(b > c): b,c = c,b
    
    print(str.format("增序:{0},{1},{2}", a, b, c))
    

    方法二(使用内置函数max、min、sum):

    import random
    
    a = random.randint(0, 100)
    b = random.randint(0, 100)
    c = random.randint(0, 100)
    
    print(str.format("原始值:{0},{1},{2}", a, b, c))
    
    maxx = max(a, b, c)
    minx = min(a, b, c)
    median = sum([a, b, c]) - minx - maxx
    
    print(str.format("增序:{0},{1},{2}", minx, median, maxx))
    

    方法三(使用内置函数sorted):

    >>> import random
    >>> a = random.randint(0,100)
    >>> b = random.randint(0,100)
    >>> c = random.randint(0,100)
    >>> print("init value: {0} , {1} , {2}".format(a,b,c))
    init value: 17 , 6 , 59
    >>> sorted([a,b,c])
    [6, 17, 59]
    

    5. 编程计算有固定工资收入的党员每月所缴纳的党费。

    工资基数3000元及以下者,交纳工资基数的0.5%
    工资基数3000~5000元者,交纳工资基数的1%
    工资基数在5000~10000元者,交纳工资基数的1.5%
    工资基数超过10000元者,交纳工资基数的2%

    salary = float(input("请输入有固定工资收入的党员的月工资:"))
    if salary <= 3000: dues = salary*0.005
    elif salary <= 5000: dues = salary*0.01
    elif salary <= 10000: dues = salary*0.15
    else: dues = salary*0.02
    
    print("交纳党费:",dues)
    

    运行:

    请输入有固定工资收入的党员的月工资:10001
    交纳党费: 200.02
    

    6. 编程实现袖珍计算器,要求输入两个操作数和一个操作符(+、-、*、/、%),根据操作符输出运算结果。注意/和%运算符的零异常问题

    a = float(input("请输入操作数(左):"))
    b = float(input("请输入操作数(右):"))
    operator = input("请输入操作符(+、-、*、/、%):")
    
    if(b == 0 and (operator == '/' or operator == '%')):
        print("分母为零,异常!")
    else:
        if operator == '+': result = a+b
        elif operator == '-': result = a-b
        elif operator == '*': result = a*b
        elif operator == '/': result = a/b
        elif operator == '%': result = a%b
        print("{0} {1} {2}= {3}:".format(a,operator,b,result))
    

    运行:

    请输入操作数(左):10
    请输入操作数(右):5
    请输入操作符(+、-、*、/、%):+
    10.0 + 5.0= 15.0:
    

    7. 输入三角形的3条边a、b、c,判断此3边是否可以构成三角形。若能,进一步判断三角形的性质,即为等边、等腰、直角或其他三角形

    a = float(input("请输入三角形的边a:"))
    b = float(input("请输入三角形的边b:"))
    c = float(input("请输入三角形的边c:"))
    
    if(a > b): a,b = b,a
    if(a > c): a,c = c,a
    if(b > c): b,c = c,b
    
    result = "三角形"
    if(not(a>0 and b>0 and c>0 and a+b>c)):
        result = '此三边无法构成三角形'
    else:
        if a == b == c: result = '等边三角形'
        elif(a==b or a==c or b==c): result = '等腰三角形'
        elif(a*a+b*b == c*c): result = '直角三角形'
    
    print(result)
    

    运行:

    请输入三角形的边a:3
    请输入三角形的边b:4
    请输入三角形的边c:5
    直角三角形
    

    8. 编程实现鸡兔同笼问题

    已知在同一个笼子里共有h只鸡和兔,鸡和兔的总脚数为f,其中h和f由用户输入,求鸡和兔各有多少只?要求使用两种方法:一是求解方程;二是利用循环进行枚举测试

    h = int(input("请输入总头数:"))
    f = int(input("请输入总脚数:"))
    
    def fun1(h,f):
        rabbits = f/2-h
        chicken = h-rabbits
        if(chicken < 0 or rabbits < 0): return '无解'
        return chicken,rabbits
    
    def fun2(h,f):
        for i in range(0,h+1):
            if(2*i + 4*(h-i) == f):return i,h-i
        return '无解'
    
    if(h>0 and f>0 and f % 2 == 0):
        if fun1(h,f)=='无解':
            print("无解")
        else:
            print("方法一:鸡:{0},兔:{1}".format(fun1(h,f)[0],fun1(h,f)[1]))
            print("方法二:鸡:{0},兔:{1}".format(fun2(h,f)[0],fun2(h,f)[1]))
    else:
        print('输入的数据无意义')    
    

    运行:

    请输入总头数:100
    请输入总脚数:100
    无解
    

    9. 输入任意实数x,计算ex的近似值,直到最后一项的绝对值小于10-6为止

    ex = 1 + x + x2/2 + x3/3! + x4/4! + … + xn/n!

    x = int(input("请输入任意实数:"))
    
    e = 1
    i = 1
    t = 1
    a = 1
    while(a >= 10e-6):
        t *= i
        a = pow(x,i)/t
        e += a
        i += 1
    
    print(e)
    

    运行:

    请输入任意实数:1
    2.7182815255731922
    

    我发现了在Python中10e-6pow(10,-6)是有差别的,将上述代码中的10e-6改为pow(10,-6),输出结果会有细微的差别

    运行:

    请输入任意实数:1
    2.7182818011463845
    

    10. 输入任意实数a(a>=0),用迭代法求x=√a,要求计算的相对偏差小于10-6

    求平方根的公式:

    Xn+1 = 0.5(Xn + a/Xn)

    import math
    
    a = int(input("请输入任意实数a(>=0):"))
    
    x = a / 2
    y = (x + a/x) / 2
    
    while(abs(y-x) >= pow(10,-6)):
        x = y
        y = (x + a/x) / 2
    
    print(y)
    

    运行:

    请输入任意实数a(>=0):2
    1.414213562373095
    

    11. 即有一个数,用3除余2,用5除余3,用7除余2,请问0~1000中这样的数有哪些?

    我国古代有位大将,名叫韩信。他每次集合部队,只要求部下先后按1-3,1-5,1-7报数,然后再报告一下各队每次报数的余数,他就知道到了多少人。他的这种巧妙算法被人们称作“鬼谷算”,也叫“隔墙算”,或称为“韩信点兵”,外国人还称它为“中国余数定理”。

    for i in range(0,1001):
        if((i % 3 == 2 )and (i % 5 == 3) and (i % 7 == 2)): print(i, end="  ")
    

    运行:

    23  128  233  338  443  548  653  758  863  968
    

    12. 一球从100米的高度自由下落,每次落地后反弹回原高度的一半,再落下。求小球在第10次落地时共经过多少米?第10次反弹多高

    规律:
    第一次下落时的高度:100
    第二次下落时的高度(第一次反弹的高度):50
    第三次下落时的高度(第二次反弹的高度):25

    n = 10
    
    h_down = 100
    h_up = 0
    sum = 0
    for i in range(1,n+1):
        sum += h_down+h_up
        h_down = h_up = h_down/2
    
    print("小球在第十次落地时共经过:{0}米,第十次反弹高度:{1}米".format(sum,h_up))    
    

    运行:

    小球在第十次落地时共经过:299.609375米,第十次反弹高度:0.09765625米
    

    13. 猴子吃桃问题

    猴子第一天摘下若干个桃子,当天吃掉一半多一个;第二天接着吃了剩下的桃子的一半多一个;以后每天都吃了前一天剩下的桃子的一半多一个。到第八天发现只剩一个桃子了。请问猴子第一天共摘了多少个桃子?

    这是一个递推问题

    某天所剩桃子数x
    后一天所剩桃子数y = x - (x/2+1) = x/2-1

    则x = 2(y+1)

    result = 1
    for i in range(8,0,-1):
        print("第{0}天桃子数:{1}".format(i,result))
        result = 2*(result+1)
    

    运行:

    第8天桃子数:1
    第7天桃子数:4
    第6天桃子数:10
    第5天桃子数:22
    第4天桃子数:46
    第3天桃子数:94
    第2天桃子数:190
    第1天桃子数:382
    

    14. 计算Sn = 1+11+111+…+111…111(最后一项是n个1)。n是一个随机产生的1~10(包括1和10)中的正整数

    import random
    
    n = random.randint(1,10)
    
    x = 1
    s = 0
    for i in range(1,n+1):
        s += x
        x = 10*x+1
    
    print("n = {0},sn = {1}".format(n,s))
    

    运行:

    n = 6,sn = 123456
    

    random.randint(a, b)

    • 生成指定范围内的整数
    • 范围:[a, b]

    案例研究:科学计算和数据分析

    https://blog.csdn.net/Zhangguohao666/article/details/103941448

    通过Python科学计算和数据分析库的安装和基本使用,了解使用Python进行科学计算的基本方法

    第五章 序列数据类型


    几个例题

    一:Python中内置的序列数据类型

    • 元组也称为定值表,用于存储固定不变的表
    • 列表也称为表,用于存储其值可变的表
    • 字符串是包括若干字符的序列数据,支持序列数据的基本操作
    • 字节序列数据是包括若干字节的序列。Python抓取网页时返回的页面通常为utf-8编码的字节序列。

    字节序列和字符串可以直接相互转换(字节编码和解码):

    >>> s1 = b'abc'
    >>> s1
    b'abc'
    >>> s1.decode("utf-8")
    abc
    
    >>> s2 = "中国"
    >>> s2.encode("utf-8")
    b'\xe4\xb8\xad\xe5\x9b\xbd'
    

    二:序列的切片操作示例

    >>> s = 'zgh666'
    >>> s[0]
    'z'
    >>> s[2]
    'h'
    >>> s[:3]
    'zgh'
    >>> s[1:3]
    'gh'
    >>> s[3:6]
    '666'
    >>> s[3:55]
    '666'
    >>> s[::-1]
    '666hgz'
    >>> s[3:2]
    ''
    >>> s[:]
    'zgh666'
    >>> s[::2]
    'zh6'
    

    三:序列的连接和重复操作

    • 通过连接操作符+可以连接两个序列,形成一个新的序列对象
    • 通过重复操作符*可以重复一个序列n次
    • 连接操作符和重复操作符也支持复合赋值运算,即:+=*=
    >>> x = 'zgh'
    >>> y = '666'
    >>> x + y
    'zgh666'
    >>> x *2
    'zghzgh'
    >>> x += y
    >>> x
    'zgh666'
    >>> y *= 3
    >>> y
    '666666666'
    

    四:序列的成员关系操作

    • in
    • not in
    • s.count(x)
      x在s中出现的次数
    • s.index(x)
      x在s中第一次出现的下标
    >>> s = "zgh666"
    >>> 'z' in s
    True
    >>> 'g' not in s
    False
    >>> s.count('6')
    3
    >>> s.index('6')
    3
    

    五:序列的排序操作

    sorted(iterable,key=None,reverse=False)

    >>> sorted(s)
    [1, 3, 5, 9]
    >>> sorted(s,reverse=True)
    [9, 5, 3, 1]
    
    >>> s = 'zGhZgH'
    >>> sorted(s)
    ['G', 'H', 'Z', 'g', 'h', 'z']
    >>> sorted(s,key=str.lower)
    ['G', 'g', 'h', 'H', 'z', 'Z']
    >>> sorted(s,key=str.lower,reverse=True)
    ['z', 'Z', 'h', 'H', 'G', 'g']
    

    六:序列的拆分

    1. 变量个数与序列长度相等
      若变量个数与序列的元素个数不一致,将导致ValueError
    >>> data = (118,'zgh',(100,100,100))
    >>> sid,name,(chinese,english,math) = data
    >>> sid
    118
    >>> name
    'zgh'
    >>> chinese
    100
    >>> english
    100
    >>> math
    100
    
    1. 变量个数与序列长度不等
      如果序列长度未知,可以使用*元组变量,将多个值作为元组赋值给元组变量。在一个赋值语句中,*元组变量只允许出现一次,否则将导致SyntaxError
    >>> first,second,third,*middles,last = range(10)
    >>> first
    0
    >>> second
    1
    >>> third
    2
    >>> middles
    [3, 4, 5, 6, 7, 8]
    >>> last
    9
    
    >>> first,*middles,last = sorted([58,60,60,100,70,70])
    >>> sum(middles)/len(middles)
    65.0
    
    1. 使用临时变量_
      如果只需要部分数据,序列的其它位置可以使用临时变量_
    >>> record = ['zgh','858990471@qq.com','17354364147','15272502101']
    >>> name,_,*phone = record
    >>> name
    'zgh'
    >>> phone
    ['17354364147', '15272502101']
    

    七:使用元组字面量,tuple创建元组实例对象的实例

    >>> t1 = 1,2,3
    >>> t1
    (1, 2, 3)
    
    >>> t2 = (4,5,6)
    >>> t2
    (4, 5, 6)
    
    >>> t3 = (9,)
    >>> t3
    (9,)
    

    如果元组中只有一个项目,后面的逗号不能省略。

    Python解释器把(1)解释为整数1,将(1,)解释为元组

    >>> t1 = tuple()
    >>> t1
    ()
    
    >>> t2 = tuple("zgh666")
    >>> t2
    ('z', 'g', 'h', '6', '6', '6')
    
    >>> t3 = tuple(['z','g','h'])
    >>> t3
    ('z', 'g', 'h')
    

    八:使用列表字面量,list创建列表实例对象的实例

    >>> l1 = []
    >>> l1
    []
    
    >>> l2 = ['zgh666']
    >>> l2
    ['zgh666']
    
    >>> l3 = [(1,2,3)]
    >>> l3
    [(1, 2, 3)]
    
    >>> l1 = list()
    >>> l1
    []
    
    >>> l2 = list(b'zgh666')
    >>> l2
    [122, 103, 104, 54, 54, 54]
    
    >>> l3 = list(b'aAbBcC')
    >>> l3
    [97, 65, 98, 66, 99, 67]
    

    补充:列表是可变对象,故用户可以改变列表对象中元素的值,也可以通过del删除某元素

    九:列表解析表达式示例

    使用列表解析表达式可以简单,高效地处理一个可迭代对象,并生成结果列表

    >>> [(i,i**2) for i in range(10)]
    [(0, 0), (1, 1), (2, 4), (3, 9), (4, 16), (5, 25), (6, 36), (7, 49), (8, 64), (9, 81)]
    
    >>> [i for i in range(10) if i%2==0]
    [0, 2, 4, 6, 8]
    
    >>> [(x,y,x*y) for x in range(1,4) for y in range(1,4) if x>=y]
    [(1, 1, 1), (2, 1, 2), (2, 2, 4), (3, 1, 3), (3, 2, 6), (3, 3, 9)]
    

    选择题:4、5、7、11、12

    4. Python语句序列“a = (1,2,3,None,(),[]);print(len(a))”的运行结果是

    >>> a = (1,2,3,None,(),[])
    >>> len(a)
    6
    

    5. Python语句序列“nums = set([1,2,2,3,3,3,4]);print(len(nums))”的运行结果是

    >>> nums = set([1,2,2,3,3,3,4])
    >>> nums
    {1, 2, 3, 4}
    >>> len(nums)
    4
    

    7. Python语句序列“s1=[4,5,6];s2=s1;s1[1]=0;print(s2)”的运行结果是

    Python中变量(如s1,s2)存储在栈中,存放的是地址
    [4,5,6]存储在堆中

    s1 = [4,5,6]即s1存储指向堆中[4,5,6]的地址
    s2 = s1地址赋值,即s2和s1都指向同一个地址
    所以对列表进行修改,两者的显示都会发生变化

    >>> s1 = [4,5,6]
    >>> s2 = s1
    >>> s1[1] = 0
    >>> s1
    [4, 0, 6]
    >>> s2
    [4, 0, 6]
    

    11. Python语句序列“s={‘a’,1,‘b’,2};print(s[‘b’])”的运行结果是

    A. 语法错B. ‘b’C. 1D. 2

    答案:A

    通过值访问集合是没有意义的,语法也不支持

    >>> s ={'a',1,'b',2}
    >>> print(s['b'])
    Traceback (most recent call last):
      File "<pyshell#29>", line 1, in <module>
        print(s['b'])
    TypeError: 'set' object is not subscriptable
    

    补充:集合set是无序不重复的,是无法通过下标访问的

    12. Python语句print(r"\nGood")的运行结果是

    A. 新行和字符串GoodB. r"\nGood"C. \nGoodD. 字符r、新行和字符串Good

    答案:C

    >>> print(r"\nGood")
    \nGood
    

    r""声明原始字符串

    填空题:1、5、6、12、13、14

    1. Python语句序列“fruits = [‘apple’,‘banana’,‘bear’];print(fruits[-1][-1])”的运行结果是

    注意:fruit[-1]是字符串’bear’
    所以:fruit[-1][-1]'bear[-1]'

    >>> fruits = ['apple','banana','pear']
    >>> fruits[-1]
    'pear'
    >>> fruits[-1][-1]
    'r'
    

    5. Python语句 print(’%d%%%d’%(3/2,3%2)) 的运行结果是

    >>> print('%d%%%d'%(3/2,3%2))
    1%1
    

    6. Python语句序列“s = [1,2,3,4];s.append([5,6]);print(len(s))”的运行结果是

    答案:5

    注意append()和extend()函数的区别
    s.append(x)将对象x追加到s尾部
    s.extend(x)将序列x追加到s尾部

    append

    >>> s = [1,2,3,4]
    >>> s.append([5,6])
    >>> s
    [1, 2, 3, 4, [5, 6]]
    >>> len(s)
    5
    

    extend

    >>> s = [1,2,3,4]
    >>> s.extend([5,6])
    >>> s
    [1, 2, 3, 4, 5, 6]
    >>> len(s)
    6
    

    12

    >>> s =('a','b','c','d','e')
    >>> s[2]
    'c'
    >>> s[2:3]
    ('c',)
    >>> s[2:4]
    ('c', 'd')
    >>> s[1::2]
    ('b', 'd')
    >>> s[-2]
    'd'
    >>> s[::-1]
    ('e', 'd', 'c', 'b', 'a')
    >>> s[-2:-1]
    ('d',)
    >>> s[-99:-5]
    ()
    >>> s[-99:-3]
    ('a', 'b')
    >>> s[::]
    ('a', 'b', 'c', 'd', 'e')
    >>> s[1:-1]
    ('b', 'c', 'd')
    

    13

    >>> s = [1,2,3,4,5,6]
    >>> s[:1] = []
    >>> s
    [2, 3, 4, 5, 6]
    
    >>> s[:2] = 'a'
    >>> s
    ['a', 4, 5, 6]
    
    >>> s[2:] = 'b'
    >>> s
    ['a', 4, 'b']
    
    >>> s[2:3] = ['x','y']
    >>> s
    ['a', 4, 'x', 'y']
    
    >>> del s[:1]
    >>> s
    [4, 'x', 'y']
    

    14

    >>> s = ['a','b']
    >>> s.append([1,2])
    >>> s
    ['a', 'b', [1, 2]]
    >>> s.extend('34')
    >>> s
    ['a', 'b', [1, 2], '3', '4']
    >>> s.extend([5,6])
    >>> s
    ['a', 'b', [1, 2], '3', '4', 5, 6]
    >>> s.insert(1,7)
    >>> s
    ['a', 7, 'b', [1, 2], '3', '4', 5, 6]
    >>> s.insert(10,8)
    >>> s
    ['a', 7, 'b', [1, 2], '3', '4', 5, 6, 8]
    >>> s
    ['a', 7, 'b', [1, 2], '3', '4', 5, 6]
    >>> s.remove('b')
    >>> s
    ['a', 7, [1, 2], '3', '4', 5, 6]
    >>> s[3:] =[]
    >>> s
    ['a', 7, [1, 2]]
    >>> s.reverse()
    >>> s
    [[1, 2], 7, 'a']
    >>> 
    

    思考题:2、3、5

    2. 阅读下面的Python语句,请问输出结果是什么?

    n = int(input('请输入图形的行数:'))
    
    for i in range(n,0,-1):
        print(" ".rjust(20-i),end=' ')
        for j in range(2*i-1):print(" * ",end=' ')
        print('\n')
    
    for i in range(1,n):
        print(" ".rjust(19-i),end=' ')
        for j in range(2*i+1):print(" * ",end=' ')
        print('\n')          
    

    运行一:

    请输入图形的行数:1
                         *  
    

    运行二:

    请输入图形的行数:2
                        *   *   *  
    
                         *  
    
                        *   *   *  
    

    运行三:

    请输入图形的行数:3
                       *   *   *   *   *  
    
                        *   *   *  
    
                         *  
    
                        *   *   *  
    
                       *   *   *   *   *  
    

    3. 阅读下面的Python语句,请问输出结果是什么?

    n = int(input('请输入上(或下)三角行数:'))
    
    for i in range(0,n):
        print(" ".rjust(19-i),end=' ')
        for j in range(2*i+1):print(" * ",end=' ')
        print('\n')
    
    for i in range(n-1,0,-1):
        print(" ".rjust(20-i),end=' ')
        for j in range(2*i-1):print(" * ",end=' ')
        print('\n')          
    

    运行:

    请输入上(或下)三角行数:4
                         *  
    
                        *   *   *  
    
                       *   *   *   *   *  
    
                      *   *   *   *   *   *   *  
    
                       *   *   *   *   *  
    
                        *   *   *  
    
                         *  
    

    5. 阅读下面的Python语句,请问输出结果是什么?

    先看这三句:

    >>> names1 = ['Amy','Bob','Charlie','Daling']
    >>> names2 = names1
    >>> names3 = names1[:]
    

    毫无疑问,此时names1,names2,names3的值都是[‘Amy’,‘Bob’,‘Charlie’,‘Daling’]
    但是

    >>> id(names1)
    2338529391368
    >>> id(names2)
    2338529391368
    >>> id(names3)
    2338529391560
    

    names1和names2指向同一个地址
    而names3指向另一个地址

    然后:

    >>> names2[0] = 'Alice'
    >>> names3[1] = 'Ben'
    >>> names1
    ['Alice', 'Bob', 'Charlie', 'Daling']
    >>> names2
    ['Alice', 'Bob', 'Charlie', 'Daling']
    >>> names3
    ['Amy', 'Ben', 'Charlie', 'Daling']
    

    最后:

    >>> sum = 0
    >>> for ls in(names1,names2,names3):
    	if ls[0] == 'Alice': sum+=1
    	if ls[1] == 'Ben':sum+=2
    
    	
    >>> print(sum)
    4
    

    上机实践:2~6

    2. 统计所输入字符串中单词的个数,单词之间用空格分隔

    s = input("请输入字符串:")
    
    num = 0
    for i in s:
        if((i >= 'a' and i <= 'z') or (i >= 'A' and i <= 'Z')):
            num += 1
    
    print("其中的单词总数:",num) 
    

    运行:

    请输入字符串:zgh666 ZGH6
    其中的单词总数: 6
    

    3. 编写程序,删除一个list里面重复元素

    方法一:利用set集合不重复的性质(但结果不能保证原来的顺序)

    l = [1,2,2,3,3,3,4,5,6,6,6]
    s = set(l)
    l = list(s)
    print(l)
    

    运行:

    [1, 2, 3, 4, 5, 6]
    

    方法二:既可以去除重复项,又可以保证原来的顺序

    def unique(items):
        items_existed = set()
        for item in items:
            if item not in items_existed:
                yield item
                items_existed.add(item)
    
    if __name__ == '__main__':
        a = [1, 8, 5, 1, 9, 2, 1, 10]
        a1 = unique(a)
        print(list(a1))
    
    

    运行结果:

    [1, 8, 5, 9, 2, 10]
    

    对代码的分析:

    • 可以看出,unique()函数返回的并不是items_existed,而是利用了yield

    在函数定义中,如果使用yield语句代替return返回一个值,则定义了一个生成器函数(generator)
    生成器函数是一个迭代器,是可迭代对象,支持迭代

    • a1 = unique(a) 这个函数返回的实际上是一个可迭代对象
      print(a1)得到的会是:<generator object unique at 0x0000016E23AF4F48>
    • 所以,要得到去掉重复后的列表的样子,需要将可迭代对象a1放在list()中
      运行:

    4. 编写程序,求列表[9,7,8,3,2,1,55,6]中的元素个数、最大值、最小值,以及元素之和、平均值。请思考有几种实现方法?

    内置函数:

    s = [9,7,8,3,2,1,55,6]
    
    print("元素个数:{0},最大值:{1},最小值:{2},和:{3},平均值:{4}".\
          format(len(s),max(s),min(s),sum(s),sum(s)/len(s)))
    

    直接访问元素列表(for i in s…):

    s = [9,7,8,3,2,1,55,6]
    
    sum = 0
    max = s[0]
    min = s[0]
    length = 0
    for i in s:
        sum += i
        length += 1
        if(i > max): max = i
        if(i < min): min = i
    
    print("元素个数:{0},最大值:{1},最小值:{2},和:{3},平均值:{4}".\
          format(length,max,min,sum,sum/length))
    
    

    间接访问列表元素(for i in range(0,len(s))…):

    s = [9,7,8,3,2,1,55,6]
    
    sum = 0
    max = s[0]
    min = s[0]
    length = len(s)
    for i in range(0,length):
        sum += s[i]
        if(s[i] > max): max = s[i]
        if(s[i] < min): min = s[i]
    
    print("元素个数:{0},最大值:{1},最小值:{2},和:{3},平均值:{4}".\
          format(length,max,min,sum,sum/length))
    
    

    正序访问(i=0;while i<len(s)…):

    s = [9,7,8,3,2,1,55,6]
    
    sum = 0
    max = s[0]
    min = s[0]
    length = len(s)
    
    i = 0
    while(i < length):
        sum += s[i]
        if(s[i] > max): max = s[i]
        if(s[i] < min): min = s[i]
        i += 1
    
    print("元素个数:{0},最大值:{1},最小值:{2},和:{3},平均值:{4}".\
          format(length,max,min,sum,sum/length))
    
    

    反序访问(i=len(s)-1;while i>=0…):

    s = [9,7,8,3,2,1,55,6]
    
    sum = 0
    max = s[0]
    min = s[0]
    length = len(s)
    
    i = length-1
    while(i >= 0):
        sum += s[i]
        if(s[i] > max): max = s[i]
        if(s[i] < min): min = s[i]
        i -= 1
    
    print("元素个数:{0},最大值:{1},最小值:{2},和:{3},平均值:{4}".\
          format(length,max,min,sum,sum/length))
    
    

    while True:…break

    s = [9,7,8,3,2,1,55,6]
    
    sum = 0
    max = s[0]
    min = s[0]
    length = len(s)
    
    i = 0
    while(True):
        if(i > length-1): break
        sum += s[i]
        if(s[i] > max): max = s[i]
        if(s[i] < min): min = s[i]
        i += 1
    
    print("元素个数:{0},最大值:{1},最小值:{2},和:{3},平均值:{4}".\
          format(length,max,min,sum,sum/length))
    

    运行:

    元素个数:8,最大值:55,最小值:1,和:91,平均值:11.375
    

    5. 编写程序,将列表[9,7,8,3,2,1,5,6]中的偶数变成它的平方,奇数保持不变

    l = [9,7,8,3,2,1,5,6]
    
    for i,value in enumerate(l):
        if(value % 2 == 0):l[i] = value**2
    
    print(l)
    

    运行:

    [9, 7, 64, 3, 4, 1, 5, 36]
    

    6. 编写程序,输入字符串,将其每个字符的ASCII码形成列表并输出

    s = input("请输入一个字符串:")
    l = list()
    for i in s:
        l.append(ord(i))
    
    print(l)
    

    运行:

    请输入一个字符串:zgh666
    [122, 103, 104, 54, 54, 54]
    

    案例研究:猜单词游戏

    https://blog.csdn.net/Zhangguohao666/article/details/103948234

    通过猜单词游戏的设计和实现,帮助读者了解使用Python系列数据类型和控制流程

    第六章 输入和输出


    几个例题

    一:运行时提示输入密码

    输入密码时,一般需要不明显,则可以使用模块getpass,以保证用户输入的密码在控制台中不回显

    import getpass
    
    username = input("user:")
    password = getpass.getpass("password:")
    if(username == 'zgh' and password == '666'):
        print('logined!')
    else:
        print('failed!')
    
    input()#为了看到输出结果。因为执行完毕后,控制台会立马关闭
    

    注意:上面这个代码,如果使用IDLE执行,会因为安全问题而执行失败

    但是,在控制台中执行就没问题,看输出结果(可以看到,输入的密码不会显示出来):

    user:zgh
    password:
    logined!
    

    二:重定向标准输出到一个文件的示例

    这种重定向由控制台完成,而与Python本身无关。

    格式:
    程序 > 输出文件

    其目的是将显示屏从标准输出中分离,并将输出文件与标准输出关联,即程序的执行结果将写入输出文件,而不是发送到显示屏中显示

    首先准备一个test.py文件(代码如下)

    import sys,random
    
    n = int(sys.argv[1])
    for i in range(n):
        print(random.randrange(0,100))
    

    然后在PowerShell中:python test.py 100 > scores.txt
    记住,切记,一定要注意:千万能省略python,这样写./test.py 100 > scores.txt会出现问题,生成的scores文件中会没有任何内容!!!(原因未知)

    然后在当前目录下,100个[0,100)范围内的的整数生成在scores.txt文件中了

    三:重定向文件到标准输入

    格式:
    程序 < 输入文件

    其目的是将控制台键盘从标准输入中分离,并将输入文件与标准输入关联,即程序从输入文件中读取输入数据,而不是从键盘中读取输入数据

    准备一个average.py文件(代码如下)

    import sys
    
    total =0.0
    count = 0
    for line in sys.stdin:
        count += 1
        total += float(line)
    
    avg = total/count
    print("average:",avg)
    

    然后问题总是不期而至,
    在PowerShell中:python average.py < scores.txt,会报错,PowerShell会提示你:“<”运算符是为将来使用而保留的
    很无奈,我只能使用cmd了,然后得出结果

    四:管道

    格式:
    程序1 | 程序2 | 程序3 | … | 程序4

    其目的是将程序1的标准输出连接到程序2的标准输入,
    将程序2的标准输出连接到程序3的标准输入,以此类推

    例如:
    打开cmd,输入python test.py 100 | average.py,其执行结果等同于上面两个例子中的命令

    使用管道更加简洁,且不用创建中间文件,从而消除了输入流和输出流可以处理的数据大小的限制,执行效率更高

    五:过滤器

    1. 使用操作系统实用程序more逐屏显示数据

    2. 使用操作系统实用程序sort排序输出数据

    more和sort都可以在一个语句中使用

    填空题:1、2

    print(value, ..., sep = ' ', end = '\n', file = sys.stdout, flush = False)

    1. sep(分隔符,默认为空格)
    2. end(换行符,即输入的末尾是个啥)
    3. file(写入到指定文件流,默认为控制台sys.stdout)
    4. flush(指定是否强制写入到流)

    1

    >>> print(1,2,3,4,5,sep='-',end='!')
    1-2-3-4-5!
    

    2

    >>> for i in range(10):
    	print(i,end=' ')
    
    	
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
    

    例题及上机实践:2~5

    2. 尝试修改例6.2编写的命令行参数解析的程序,解析命令行参数所输入边长的值,计算并输出正方形的周长和面积

    argparse模块用于解析命名的命令行参数,生成帮助信息的Python标准模块

    例6.2:解析命令行参数所输入的长和宽的值,计算并输出长方形的面积

    import argparse
    
    parser = argparse.ArgumentParser()
    parser.add_argument('--length', default = 10, type = int, help = '长度')
    parser.add_argument('--width', default = 5, type = int, help = '宽度')
    
    args = parser.parse_args()
    area = args.length * args.width
    print('面积 = ', area)
    
    input()#加这一句是为了可以看到输出结果
    

    输出:面积 = 50

    如果在执行这个模块时,加入两个命令行参数

    输出:面积 = 36

    基本上看了上面这个例子后,就可以理解argparse的用法了

    本题代码:

    import argparse
    
    parser = argparse.ArgumentParser()
    parser.add_argument('--length', default = 10, type = int, help = '长度')
    
    args = parser.parse_args()
    area = args.length ** 2
    perimeter = 4 * args.length
    print('面积 = {0},周长 = {1}'.format(area,perimeter))
    
    input()#加这一句是为了可以看到输出结果
    
    

    在PowerShell中输入.\test.py
    不给命令行参数,输出是以默认值来计算的
    输出:面积 = 100,周长 = 40

    给命令行参数:.\test.py --length 1
    输出:面积 = 1,周长 = 4

    3. 尝试修改例6.8编写读取并输出文本文件的程序,由命令行第一个参数确认所需输出的文本文件名

    f = open(file, mode = 'r' , buffering = -1, encoding = None)

    1. file是要打开或创建的文件名,如果文件不在当前路径,需指出具体路径
    2. mode是打开文件的模式,模式有:
      ‘r’(只读)
      ‘w’(写入,写入前删除就内容)
      ‘x’(创建新文件,如果文件存在,则导致FileExistsError)
      ‘a’(追加)
      ‘b’(二进制文件)
      ‘t’(文本文件,默认值)
      ‘+’(更新,读写)
    3. buffering表示是否使用缓存(缓存为-1,表示使用系统默认的缓冲区大小)
    4. encoding是文件的编码

    例6.8:读取并输出文本文件

    import sys
    
    filename = sys.argv[0]#就读取本文件,骚的呀皮
    f = open(filename, 'r', encoding = 'utf-8')
    
    line_no = 0
    while True:
        line_no += 1
        line = f.readline()
        if line:
            print(line_no, ":", line)
        else:
            break
    f.close()       
    

    输出(代码输出的就是本python文件):

    1 : import sys
    
    2 : 
    
    3 : filename = sys.argv[0]#就读取本文件,骚的呀皮
    
    4 : f = open(filename, 'r', encoding = 'utf-8')
    
    5 : 
    
    6 : line_no = 0
    
    7 : while True:
    
    8 :     line_no += 1
    
    9 :     line = f.readline()
    
    10 :     if line:
    
    11 :         print(line_no, ":", line)
    
    12 :     else:
    
    13 :         break
    
    14 : f.close()
    
    15 :         
    
    

    本题代码:

    对例题代码进行些许修改就可以了,首先将上例中的第二个语句改为:filename = sys.argv[0],再考虑下面怎么进行

    准备一个用来测试的文件test.txt:

    对于这个文件要注意一点(你们很可能回出现这个问题!!!),win10默认创建的文本文件的字符编码是ANSI

    代码怎么写,有两种:

    1. 将test.txt文本文件的编码修改为utf-8,代码如上所说
      记事本方式打开test.txt文件,点击文件,点击另存为,看到下方的编码(修改为utf-8)
    2. test.txt就用默认的ANSI编码方式,再将上例代码的第三个语句修改为f = open(filename, 'r', encoding = 'ANSI')

    在PowerShell中输入:./test.py test.txt
    输出:

    1 : 大家好
    
    2 : 我是Zhangguohao666
    
    3 : 如果本文章对大家有帮助,请点赞支持一下
    
    4 : 还有:
    
    5 : 如果发现了什么问题,请在评论区指出,我会积极改进
    

    4. 尝试修改例6.9编写利用with语句读取并输出文本文件的程序,由命令行第一个参数确认所需输出的文本文件名

    为了简化操作,Python语言中与资源相关的对象可以实现上下文管理协议,可以使用with语句,确保释放资源。
    with open(file,mode) as f:

    例6.9:利用with语句读取并输出文本文件

    import sys
    
    filename = sys.argv[0]
    
    line_no = 0
    with open(filename, 'r', encoding = 'utf-8') as f:
        for line in f:
            line_no += 1
            print(line_no, ":", line)
    f.close()
    

    基本上,看这个例子,就可以上手with语句了

    本题代码:

    还是上一题准备的文本文件,
    代码一(文本文件的编码为默认的ANSI):

    import sys
    
    filename = sys.argv[1]
    
    line_no = 0
    with open(filename, 'r', encoding = 'ANSI') as f:
        for line in f:
            line_no += 1
            print(line_no, ":", line)
    f.close()
          
    

    代码二(将文本文件的编码修改为utf-8):

    import sys
    
    filename = sys.argv[1]
    
    line_no = 0
    with open(filename, 'r', encoding = 'utf-8') as f:
        for line in f:
            line_no += 1
            print(line_no, ":", line)
    f.close()
          
    
    

    本题的输出,我再不要脸的放一次吧:

    1 : 大家好
    
    2 : 我是Zhangguohao666
    
    3 : 如果本文章对大家有帮助,请点赞支持一下
    
    4 : 还有:
    
    5 : 如果发现了什么问题,请在评论区指出,我会积极改进
    

    5. 尝试修改例6.12编写标准输出流重定向的程序,从命令行第一个参数中获取n的值,然后将0-n,0-n的2倍值,2的0-n次幂的列表打印输出到out.log文件中

    例6.12:从命令行第一个参数中获取n的值,然后将0-n,2的0-n次幂的列表打印输出到out.log文件中

    1. 标准输入流文件对象:sys.stdin,
      默认值为sys.__stdin__
    2. 标准输出流文件对象:sys.stdout,
      默认值为sys.__stdout__
    3. 错误输出流文件对象(标准错误流文件对象):sys.stderr
      默认值为sys.__stderr__

    书中给的代码是这样的:

    import sys
    
    n = int(sys.argv[1])
    power = 1
    i = 0
    
    f = open('out.log', 'w')
    sys.stdout = f
    
    while i <= n:
        print(str(i), ' ', str(power))
        power = 2*power
        i += 1
    sys.stdout = sys.__stdout__
    

    如果使用的编辑器是PyCharm(现在大多数编辑器会帮你对代码进行优化和处理一些隐患),运行书中的这个代码没有问题。

    但是:
    若使用的编辑器是python自带的IDLE,运行这个代码有问题!

    第一:out.log文件会生成,但是没有东西
    (发现文件关闭不了(就是×不掉),
    确定是文件没关闭(f.close())的原因)

    第二:控制台没有输出’done’语句(估计是IDLE编辑器处理不了__stdout__这个值)

    经过研究后,发现(基于IDLE编辑器):
    如果在上面的代码中加入f.close()后,该输入的东西都成功输入进out.log文件了,
    但是,
    还有一个问题
    控制台依旧没有输出’done’语句
    经过一步步的断点调试(就是手动写print)
    发现sys.stdout = sys.__stdout__不会执行

    然后进行改动后,就可以了,代码如下:
    (既然__stdout__不好使,就使用中间变量)

    import sys
    
    n = int(sys.argv[1])
    power = 1
    i = 0
    
    output = sys.stdout
    f = open('out.log', 'w')
    sys.stdout = f
    
    while i <= n:
        print(str(i), ' ', str(power))
        power = 2*power
        i += 1
    
    f.close()
    sys.stdout = output
    print('done!')#这一句是用来检测上面的代码是否成功执行
    
    

    问题虽然解决,但是原因没有彻底弄清楚,求助。。。。。。

    本题代码:

    import sys
    
    n = int(sys.argv[1])
    power = 1
    i = 0
    
    output = sys.stdout
    f = open('out.log', 'w')
    sys.stdout = f
    
    while i <= n:
        print(str(i), ' ',  str(2*i),  ' ', str(power))
        power = 2*power
        i += 1
    
    f.close()
    sys.stdout = output
    print('done!')#这一句是用来检测上面的代码是否成功执行
    
    

    比如时输入的命令行参数是6
    输出:

    案例研究:21点扑克牌游戏

    https://blog.csdn.net/Zhangguohao666/article/details/103948545

    通过21点扑克牌游戏的设计和实现,了解使用Python数据类型、控制流程和输入输出

    第七章 错误和异常处理


    Python语言采用结构化的异常处理机制捕获和处理异常

    而我感觉,Python在这方面的知识点其实和Java的差不多

    几个例题

    一:程序的错误和异常处理

    1. 语法错误

    指源代码中的拼写错误,这些错误导致Python编译器无法把Python源代码转换为字节码,故也称之为编译错误

    1. 运行时错误

    在解释执行过程中产生的错误

    例如:

    • 程序中没有导入相关的模块,NameError
    • 程序中包括零除运算,ZeroDivisionError
    • 程序中试图打开不存在的文件,FileNotFoundError
    1. 逻辑错误

    程序可以执行(程序运行本身不报错),但执行结果不正确。
    对于逻辑错误,Python解释器无能为力,需要用户根据结果来调试判断

    大部分由程序错误而产生的错误和异常一般由Python虚拟机自动抛出。另外,在程序中如果判断某种错误情况,可以创建相应的异常类的对象,并通过raise语句抛出

    >>> a = -1
    >>> if(a < 0): raise ValueError("数值不能为负数")
    
    Traceback (most recent call last):
      File "<pyshell#9>", line 1, in <module>
        if(a < 0): raise ValueError("数值不能为负数")
    ValueError: 数值不能为负数
    >>> 
    

    在程序中的某个方法抛出异常后,Python虚拟机通过调用堆栈查找相应的异常捕获程序。如果找到匹配的异常捕获程序(即调用堆栈中的某函数使用try…except语句捕获处理),则执行相应的处理程序(try…except语句中匹配的except语句块)

    如果堆栈中没有匹配的异常捕获程序,则Python虚拟机捕获处理异常,在控制台打印出异常的错误信息和调用堆栈,并中止程序的执行

    二:try …except…else…finally

    try:
    	可能产生异常的语句
    except Exception1:
    	发生Exception1时执行的语句
    except (Exception2,Exception3):
    	发生Exception2或Exception3时执行的语句
    except Exception4 as e:
    	发生Exception4时执行的语句,Exception4的实例是e
    except:
    	捕获其他所有异常
    else:
    	无异常时执行的语句
    finally:
    	不管异常发生与否都保证执行的语句			
    

    except语句可以写多个,但是要注意一点:系统是自上而下匹配发生的异常,所以用户需要将带有最具体的(即派生类程度最高的)异常类的except写在前面

    三:创建自定义异常,处理应用程序中出现的负数参数的异常

    自定义异常类一般继承于Exception或其子类。自定义异常类的名称一般以Error或Exception为后缀

    >>> class NumberError(Exception):
        def __init__(self,data):
            Exception.__init__
            (self,data)
            self.data = data
        def __str__(self):
            return self.data + ':非法数值(<0)'
    
    >>> 
    >>> def total(data):
        total = 0
        for i in data:
            if i < 0: raise NumberError(str(i))
            total += 1
        return total
    
    >>> 
    >>> data1 = (44, 78, 90, 80, 55)
    >>> print("sum: ",total(data1))
    sum:  5
    >>> 
    >>> data2 = (44, 78, 90, 80, -1)
    >>> print("sum: ",total(data2))
    Traceback (most recent call last):
      File "<pyshell#24>", line 1, in <module>
        print("sum: ",total(data2))
      File "<pyshell#18>", line 4, in total
        if i < 0: raise NumberError(str(i))
    NumberError: -1:非法数值(<0>>> 
    

    四:断言处理

    用户在编写程序时,在调试阶段往往需要判断代码执行过程中变量的值等信息:

    1. 用户可以使用print()函数打印输出结果
    2. 也可以通过断点跟踪调试查看变量
    3. 但使用断言更加灵活

    assert语句和AssertionError

    断言的声明:

    • assert <布尔表达式>
      即:if __debug__: if not testexpression: raise AssertionError
    • assert <布尔表达式>,<字符串表达式>
      即:if __debug__: if not testexpression: raise AssertionError(data)
      字符串表达式(即data)是断言失败时输出的失败消息

    __debug__也是布尔值,Python解释器有两种:调试模式和优化模式

    • 调试模式:__debug__ == True
    • 优化模式:__debug__ == False

    在学习中,对于执行一个py模块(比如test.py)我们通常在cmd中这么输入python test.py,而这默认是调试模式。
    如果我们要使用优化模式来禁用断言来提高程序效率,我们可以加一个运行选项-O,在控制台中这么输入python -O test.py

    看一下断言的示例吧,理解一下用法:

    a =int(input("a: "))
    b =int(input("b: "))
    assert b != 0, '除数不能为零'
    c = a/b
    print("a/b = ", c)
    

    cmd出场:
    输入正确数值时:

    输入错误数值时:

    禁用断言,并且输入错误数值时:

    案例研究:使用调试器调试Python程序

    https://blog.csdn.net/Zhangguohao666/article/details/103948568

    了解使用Python调试器调试程序的方法

    第八章 函数和函数式编程


    一些知识点总结和几个例题

    Python中函数的分类:

    1. 内置函数
      在程序中可以直接使用
    2. 标准库函数
      Python语言安装程序同时会安装若干标准库,例如math、random等
    3. 第三方库函数
      Python社区提供了许多其它高质量的库,在下载、安装这些库后,通过import语句可以导入库
    4. 用户自定义函数
    • 函数名为有效的标识符(命名规则为全小写字母,可以使用下划线增加可阅读性,例如my_func()
    • 函数可以使用return返回值
      如果函数体中包含return语句,则返回值
      否则不返回,即返回值为空(None),无返回值的函数相当于其它编程语言中的过程

    调用函数之前程序必须先执行def语句,创建函数对象

    • 内置函数对象会自动创建
    • import导入模块时会执行模块中的def语句,创建模块中定义的函数
    • Python程序结构顺序通常为import语句>函数定义>全局代码

    一:产生副作用的函数,纯函数

    打印等腰三角形

    n = int(input("行数:"))
    
    def print_star(n):
        print((" * " * n).center(50))
    
    for i in range(1, 2*n, 2):
        print_star(i)
    

    输出:

    行数:5
                            *                         
                         *  *  *                      
                      *  *  *  *  *                   
                   *  *  *  *  *  *  *                
                *  *  *  *  *  *  *  *  *             
    

    上面代码中的print_star()是一个产生副作用的函数,其副作用是向标准输出写入若干星号

    • 副作用:例如读取键盘输入,产生输出,改变系统的状态等
    • 在一般情况下,产生副作用的函数相当于其它程序设计语言中的过程,可以省略return语句

    定义计算并返回第n阶调和数(1+1/2+1/3+…+1/n)的函数,输出前n个调和数

    def harmonic(n):
        total = 0.0
        for i in range(1, n+1):
            total += 1.0/i
        return total
    
    n = int(input("n:"))
    
    print("输出前n个调和数的值:")
    for i in range(1, n+1):
        print(harmonic(i))
    

    输出:

     n:8
    输出前n个调和数的值:
    1.0
    1.5
    1.8333333333333333
    2.083333333333333
    2.283333333333333
    2.4499999999999997
    2.5928571428571425
    2.7178571428571425         
    

    上面代码中的harmonic()是纯函数

    纯函数:给定同样的实际参数,其返回值唯一,且不会产生其它的可观察到的副作用

    注意:编写同时产生副作用和返回值的函数通常被认为是不良编程风格,但有一个例外,即读取函数。例如,input()函数既可以返回一个值,又可以产生副作用(从标准输入中读取并消耗一个字符串)

    二:传递不可变对象、可变对象的引用

    • 实际参数值默认按位置顺序依次传递给形式参数。如果参数个数不对,将会产生错误

    在调用函数时:

    1. 若传递的是不可变对象(例如:int、float、bool、str对象)的引用,则如果函数体中修改对象的值,其结果实际上是创建了一个新的对象
    i = 1
    
    def func(i,n):
        i += n
        return i
    
    print(i)#1
    func(i,10)
    print(i)#1
    

    执行函数func()后,i依旧为1,而不是11

    1. 若传递的是可变对象(例如:list对象)的引用,则在函数体中可以直接修改对象的值
    import random
    
    def shuffle(a):
        n = len(a)
        for i in range(n):
            r = random.randrange(i,n)
            a[i],a[r] = a[r],a[i]
    
    a = [1,2,3,4,5]
    print("初始:",a)
    shuffle(a)
    print("调用函数后:",a)
    

    输出:

    初始: [1, 2, 3, 4, 5]
    调用函数后: [1, 5, 4, 3, 2]
    

    三:可选参数,命名参数,可变参数,强制命名参数

    可选参数

    • 在声明函数时,如果希望函数的一些参数是可选的,可以在声明函数时为这些参数指定默认值
    >>> def babbles(words, times=1):
    	print(words * times)
    
    	
    >>> babbles('Hello')
    Hello
    >>> 
    >>> babbles("Hello", 2)
    HelloHello
    >>> 
    

    注意到一点:必须先声明没有默认值的形参,然后再声明有默认值的形参,否则报错。 这是因为在函数调用时默认是按位置传递实际参数的。

    怎么理解上面那句话呢?

    默认是按位置传递实际参数(如果有默认值的形参在左边,无默认值的形参在右,那么在调用函数时,你的实参该怎么传递呢?)

    命名参数

    • 位置参数:当函数调用时,实参默认按位置顺序传递形参
    • 命名参数(关键字参数):按名称指定传入的参数
      参数按名称意义明确
      传递的参数与顺序无关
      如果有多个可选参数,则可以选择指定某个参数值

    基于期中成绩和期末成绩,按照指定的权重计算总评成绩

    >>> def my_sum(mid_score, end_score, mid_rate = 0.4):
    	score = mid_score*mid_rate + end_score*(1-mid_rate)
    	print(format(score,'.2f'))
    
    	
    >>> my_sum(80,90)
    86.00
    >>> my_sum(mid_score = 80,end_score = 90)
    86.00
    >>> my_sum(end_score = 90,mid_score = 80)
    86.00
    >>> 
    

    可变参数

    • 在声明函数时,可以通过带星号的参数(例如:def func(* param))向函数传递可变数量的实参,调用函数时,从那一点后所有的参数被收集为一个元组
    • 在声明函数时,可以通过带双星号的参数(例如:def func(** param))向函数传递可变数量的实参,调用函数时,从那一点后所有的参数被收集为一个字典

    利用带星的参数计算各数字的累加和

    >>> def my_sum(a,b,*c):
        total = a+b
        for i in c:
            total += i
        return total
    
    >>> print(my_sum(1,2))
    3
    >>> print(my_sum(1,2,3,4,5,6))
    21
    

    利用带星和带双星的参数计算各数字的累加和

    >>> def my_sum(a,b,*c,**d):
        total = a+b
        for i in c:
            total += i
        for key in d:
            total += d[key]
        return total
    
    >>> print(my_sum(1,2))
    3
    >>> print(my_sum(1,2,3,4))
    10
    >>> print(my_sum(1,2,3,4,male=1,female=2))
    13
    

    强制命名参数

    • 在带星号的参数后面声明参数会导致强制命名参数(Keyword-only),然后在调用时必须显式使用命名参数传递值
    • 因为按位置传递的参数默认收集为一个元组,传递给前面带星号的可变参数
    >>> def my_sum(*, mid_score, end_score, mid_rate = 0.4):
        score = mid_score*mid_rate + end_score*(1-mid_rate)
        print(format(score,'.2f'))
    
    >>> my_sum(mid_score=80,end_score=90)
    86.00
    >>> my_sum(end_score=90,mid_score=80)
    86.00
    >>> my_sum(80,90)
    Traceback (most recent call last):
      File "<pyshell#47>", line 1, in <module>
        my_sum(80,90)
    TypeError: my_sum() takes 0 positional arguments but 2 were given
    >>> 
    

    四:全局语句global示例,非局部语句nonlocal示例,输出局部变量和全局变量

    • 在函数体中可以引用全局变量,但是要为定义在函数外的全局变量赋值,需要使用global语句
    pi = 2.1415926
    e = 2.7182818
    
    def my_func():
        global pi
        pi = 3.14
        print("global pi = ", pi)
        e = 2.718
        print("local e = ", e)
    
    print('module pi = ', pi)
    print('module e = ', e)
    my_func()
    print('module pi = ', pi)
    print('module e = ', e)
    

    输出:

    module pi =  2.1415926
    module e =  2.7182818
    global pi =  3.14
    local e =  2.718
    module pi =  3.14
    module e =  2.7182818
    
    • 在函数体中可以定义嵌套函数,在嵌套函数中如果要为定义在上级函数体的局部变量赋值,可以使用nonlocal
    def outer_func():
        tax_rate = 0.17
        print('outer function tax rate is ',tax_rate)
        def inner_func():
            nonlocal tax_rate
            tax_rate = 0.01
            print('inner function tax rate is ',tax_rate)
        inner_func()
        print('outer function tax rate is ',tax_rate)
    
    outer_func()
    

    输出:

    outer function tax rate is  0.17
    inner function tax rate is  0.01
    outer function tax rate is  0.01
    
    • 输出局部变量和全局变量
    1. 内置函数locals(),局部变量列表
    2. 内置函数globals(),全局变量列表

    五:获取和设置最大递归数

    在sys模块中,函数getrecursionlimit()setrecursionlimit()用于获取和设置最大递归次数

    >>> import sys
    >>> sys.getrecursionlimit()
    1000
    >>> sys.setrecursionlimit(666)
    >>> sys.getrecursionlimit()
    666
    >>> 
    

    六:三个有趣的内置函数:eval()、exec()、compile()

    eval

    • 对动态表达式进行求值,返回值
    • eval(expression, globals=None, locals=None)
      expression是动态表达式的字符串
      globals和locals是求值时使用的上下文环境的全局变量和局部变量,如果不指定,则使用当前运行上下文
    >>> x = 2
    >>> str_func = input("请输入表达式:")
    请输入表达式:x**2+2*x+1
    >>> eval(str_func)
    9
    >>> 
    

    exec

    • 可以执行动态表达式,不返回值
    • exec(str, globals=None, locals=None)
    >>> exec("for i in range(10): print(i, end=' ')")
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
    >>> 
    

    compile

    • 编译代码为代码对象,可以提高效率
    • compile(source, filename, mode)
      source为代码语句的字符串;如果是多行语句,则每一行的结尾必须有换行符\n
      filename为包含代码的文件
      mode为编码方式,可以为'exec'(用于语句序列的执行),可以为'eval'(用于表达式求值),可以为'single'(用于单个交互语句)
    >>> co = compile("for i in range(10): print(i, end=' ')", '', 'exec')
    >>> exec(co)
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
    >>> 
    

    七:map(),filter()

    • map(f, iterable,…),将函数f应用于可迭代对象,返回结果为可迭代对象

    示例1:

    >>> def is_odd(x):
    	return x%2 == 1
    
    >>> list(map(is_odd,range(5)))
    [False, True, False, True, False]
    >>> 
    

    示例2:

    >>> list(map(abs,[1,-2,3,-4,5,-6]))
    [1, 2, 3, 4, 5, 6]
    >>> 
    

    示例3:

    >>> list(map(str,[1,2,3,4,5]))
    ['1', '2', '3', '4', '5']
    >>
    

    示例4:

    >>> def greater(x,y):
    	return x>y
    
    >>> list(map(greater,[1,5,7,3,9],[2,8,4,6,0]))
    [False, False, True, False, True]
    >>> 
    
    • filter(f, iterable),将函数f应用于每个元素,然后根据返回值是True还是False决定保留还是丢弃该元素,返回结果为可迭代对象

    示例1(返回个位数的奇数):

    >>> def is_odd(x):
    	return x%2 == 1
    
    >>> list(filter(is_odd, range(10)))
    [1, 3, 5, 7, 9]
    >>> 
    

    示例2(返回三位数的回文):

    >>> list(filter(is_palindrome, range(100, 1000)))
    [101, 111, 121, 131, 141, 151, 161, 171, 181, 191, 202, 212, 222, 232, 242, 252, 262, 272, 282, 292, 303, 313, 323, 333, 343, 353, 363, 373, 383, 393, 404, 414, 424, 434, 444, 454, 464, 474, 484, 494, 505, 515, 525, 535, 545, 555, 565, 575, 585, 595, 606, 616, 626, 636, 646, 656, 666, 676, 686, 696, 707, 717, 727, 737, 747, 757, 767, 777, 787, 797, 808, 818, 828, 838, 848, 858, 868, 878, 888, 898, 909, 919, 929, 939, 949, 959, 969, 979, 989, 999]
    >>> 
    

    八:Lambda表达式和匿名函数

    匿名函数广泛应用于需要函数对象作为参数、函数比较简单并且只使用一次的场合

    格式:

    lambda arg1,arg2... : <expression>
    

    其中,arg1、arg2等为函数的参数,<expression>为函数的语句,其结果为函数的返回值

    示例1(计算两数之和):

    >>> f = lambda x,y : x+y
    >>> type(f)
    <class 'function'>
    >>> f(1,1)
    2
    >>> 
    

    示例2(返回奇数):

    >>> list(filter(lambda x:x%2==1, range(10)))
    [1, 3, 5, 7, 9]
    >>> 
    

    示例3(返回非空元素):

    >>> list(filter(lambda s:s and s.strip(), ['A', '', 'B', None, 'C', ' ']))
    ['A', 'B', 'C']
    >>> 
    

    补充:

    • strip()用来去除头尾字符、空白符(\n,\r,\t,’’,即换行、回车、制表、空格)
    • lstrip()用来去除开头字符、空白符
    • rstrip()用来去除结尾字符、空白符

    再补充一点:

    • \n到下一行的开头
    • \r回到这一行的开头

    示例4(返回大于0的元素):

    >>> list(filter(lambda x:x>0, [1,0,-2,8,5]))
    [1, 8, 5]
    >>> 
    

    示例5(返回元素的平方):

    >>> list(map(lambda x:x*x, range(10)))
    [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
    >>> 
    

    九:operator模块和操作符函数

    Python内置操作符的函数接口,它定义了对应算术和比较等操作的函数,用于map()、filter()等需要传递函数对象作为参数的场合,可以直接使用而不需要使用函数定义或者Lambda表达式,使得代码更加简洁

    示例1(concat(x,y)对应于x+y):

    >>> import operator
    >>> a = 'hello'
    >>>> operator.concat(a, ' world')
    'hello world'
    

    实例2(operator.gt对应于操作符>):

    >>> import operator
    >>> list(map(operator.gt, [1,5,7,3,9],[2,8,4,6,0]))
    [False, False, True, False, True]
    >>> 
    

    十:functools.reduce(),偏函数functools.partial(),sorted()

    functools.reduce()

    functools.reduce(func, iterable[, iterable[, initializer]])

    • 使用指定的带两个参数的函数func对一个数据集合的所有数据进行下列操作:
    • 使用第一个和第二个数据作为参数用func()函数运算,得到的结果再与第三个数据作为参数用func()函数运算,依此类推,最后得到一个结果
    • 可选的initialzer为初始值

    示例:

    >>> import functools,operator
    >>> functools.reduce(operator.add, [1,2,3,4,5])
    15
    >>> functools.reduce(operator.add, [1,2,3,4,5], 10)
    25
    >>> functools.reduce(operator.add, range(1,101))
    5050
    >>> 
    >>> functools.reduce(operator.mul, range(1,11))
    3628800
    

    偏函数functools.partial()

    functools.partial(func, *arg, **keywords)

    • 通过把一个函数的部分参数设置为默认值的方式返回一个新的可调用(callable)的partial对象
    • 主要用于设置预先已知的参数,从而减少调用时传递参数的个数

    示例(2的n次方):

    >>> import functools,math
    >>> pow2 = functools.partial(math.pow, 2)
    >>> list(map(pow2, range(11)))
    [1.0, 2.0, 4.0, 8.0, 16.0, 32.0, 64.0, 128.0, 256.0, 512.0, 1024.0]
    >>> 
    

    十一:sorted()

    sorted(iterable, *, key=None, reverse=False)

    • iterable是待排序的可迭代对象
    • key是比较函数(默认为None,按自然顺序排序)
    • reverse用于指定是否逆序排序

    示例1(数值。默认自然排序):

    >>> sorted([1,6,4,-2,9])
    [-2, 1, 4, 6, 9]
    >>> sorted([1,6,4,-2,9], reverse=True)
    [9, 6, 4, 1, -2]
    >>> sorted([1,6,4,-2,9], key=abs)
    [1, -2, 4, 6, 9]
    

    示例2(字符串,默认按字符串字典序排序):

    >>> sorted(['Dod', 'cat', 'Rabbit'])
    ['Dod', 'Rabbit', 'cat']
    >>> sorted(['Dod', 'cat', 'Rabbit'], key=str.lower)
    ['cat', 'Dod', 'Rabbit']
    >>> sorted(['Dod', 'cat', 'Rabbit'], key=len)
    ['Dod', 'cat', 'Rabbit']
    

    示例3(元组,默认按元组的第一个元素排序):

    >>> sorted([('Bob', 75), ('Adam', 92), ('Lisa', 88)])
    [('Adam', 92), ('Bob', 75), ('Lisa', 88)]
    >>> sorted([('Bob', 75), ('Adam', 92), ('Lisa', 88)], key=lambda t:t[1])
    [('Bob', 75), ('Lisa', 88), ('Adam', 92)]
    

    十二:函数装饰器

    这玩意就很有意思了,很Java语言中的注解是很相像的

    示例1:

    import time,functools
    
    def timeit(func):
        def wrapper(*s):
            start = time.perf_counter()
            func(*s)
            end = time.perf_counter()
            print('运行时间:', end - start)
        return wrapper
    
    @timeit
    def my_sum(n):
        sum = 0
        for i in range(n): sum += i
        print(sum)
    
    if __name__ == '__main__':
        my_sum(10_0000)
    

    结果:

    4999950000
    运行时间: 0.013929100000000028
    

    怎么理解上面的代码呢?

    • 首先,timeit()返回的是wrapper,而不是执行(没有小括号)
    • @timeit相当于,在调用my_sum()的前一刻,会执行这么个语句:my_sum = timeit(my_sum)

    示例2:

    def makebold(fn):
        def wrapper(*s):
            return "<b>" + fn(*s) + "</b>"
        return wrapper
    
    def makeitalic(fn):
        def wrapper(*s):
            return "<i>" + fn(*s) + "</i>"
        return wrapper
    
    @makebold
    @makeitalic
    def htmltags(str1):
        return str1
    
    print(htmltags('Hello'))
    
    

    输出:

    <b><i>Hello</i></b>
    

    选择题:1~5

    1

    >>> print(type(lambda:None))
    <class 'function'>
    

    2

    >>> f = lambda x,y:x*y
    >>> f(12, 34)
    408
    

    3

    >>> f1 = lambda x:x*2
    >>> f2 = lambda x:x**2
    >>> print(f1(f2(2)))
    8
    

    4

    >>> def f1(p, **p2):
    	print(type(p2))
    
    	
    >>> f1(1, a=2)
    <class 'dict'>
    

    5

    >>> def f1(a,b,c):
    	print(a+b)
    
    	
    >>> nums = (1,2,3)
    >>> f1(*nums)
    3
    

    思考题:4~11

    4

    >>> d = lambda p:p*2
    >>> t = lambda p:p*3
    >>> x = 2
    >>> x = d(x)
    >>> x = t(x)
    >>> x = d(x)
    >>> print(x)
    24
    

    5

    >>> i = map(lambda x:x**2, (1,2,3))
    >>> for t in i:
    	print(t, end=' ')
    
    	
    1 4 9 
    

    6

    >>> def f1():
    	"simple function"
    	pass
    
    >>> print(f1.__doc__)
    simple function
    

    7

    >>> counter = 1
    >>> num = 0
    >>> def TestVariable():
    	global counter
    	for i in (1, 2, 3) : counter += 1
    	num = 10
    
    	
    >>> TestVariable()
    >>> print(counter, num)
    4 0
    

    8

    >>> def f(a,b):
    	if b==0 : print(a)
    	else : f(b, a%b)
    
    	
    >>> print(f(9,6))
    3
    None
    

    求最大公约数

    9

    >>> def aFunction():
    	"The quick brown fox"
    	return 1
    
    >>> print(aFunction.__doc__[4:9])
    quick
    

    10

    >>> def judge(param1, *param2):
    	print(type(param2))
    	print(param2)
    
    	
    >>> judge(1, 2, 3, 4, 5)
    <class 'tuple'>
    (2, 3, 4, 5)
    

    11

    >>> def judge(param1, **param2):
    	print(type(param2))
    	print(param2)
    
    	
    >>> judge(1, a=2, b=3, c=4, d=5)
    <class 'dict'>
    {'a': 2, 'b': 3, 'c': 4, 'd': 5}
    

    上机实践:2~5

    2. 编写程序,定义一个求阶乘的函数fact(n),并编写测试代码,要求输入整数n(n>=0)。请分别使用递归和非递归方式实现

    递归方式:

    def fact(n):
        if n == 0 :
            return 1
        return n*fact(n-1)
    
    n = int(input("请输入整数n(n>=0):"))
    print(str(n)+" ! =  " + str(fact(n)))
    
    

    非递归方式:

    def fact(n):
        t = 1
        for i in range(1,n+1):
            t *= i
        return t
    
    n = int(input("请输入整数n(n>=0):"))
    print(str(n)+" ! =  " + str(fact(n)))
    
    

    输出:

    请输入整数n(n>=0):5
    5 ! =  120
    

    3. 编写程序,定义一个求Fibonacci数列的函数fib(n),并编写测试代码,输出前20项(每项宽度5个字符位置,右对齐),每行输出10个。请分别使用递归和非递归方式实现

    递归方式:

    def fib(n):
        if (n == 1 or n == 2):
            return 1
        return fib(n-1)+fib(n-2)
    
    for i in range(1,21):
        print(str(fib(i)).rjust(5,' '),end = ' ')
        if i %10 == 0:
            print()
    

    非递归方式:

    def fib(n):
        if (n == 1 or n == 2):
            return 1
        n1 = n2 = 1
        for i  in range(3,n+1):
            n3 = n1+n2
            n1 = n2
            n2 = n3
        return n3
    
    for i in range(1,21):
        print(str(fib(i)).rjust(5,' '),end = ' ')
        if i %10 == 0:
            print()
    

    输出:

        1     1     2     3     5     8    13    21    34    55
       89   144   233   377   610   987  1597  2584  4181  6765
    

    4. 编写程序,利用可变参数定义一个求任意个数数值的最小值的函数min_n(a,b,*c),并编写测试代码。例如对于“print(min_n(8, 2))”以及“print(min_n(16, 1, 7, 4, 15))”的测试代码

    def min_n(a,b,*c):
        min_number = a if(a < b) else b
        for n in c:
            if n < min_number:
                min_number = n
        return min_number
    
    print(min_n(8, 2))
    print(min_n(16, 1, 7, 4, 15))
    

    输出:

    2
    1
    

    5. 编写程序,利用元组作为函数的返回值,求序列类型中的最大值、最小值和元素个数,并编写测试代码,假设测试代码数据分别为s1=[9, 7, 8, 3, 2, 1, 55, 6]、s2=[“apple”, “pear”, “melon”, “kiwi”]和s3="TheQuickBrownFox"

    def func(n):
        return (max(n),min(n),len(n))
        
    s1=[9, 7, 8, 3, 2, 1, 55, 6]
    s2=["apple", "pear", "melon", "kiwi"]
    s3="TheQuickBrownFox"
    
    for i in (s1,s2,s3):
        print("list = ", i)
        t = func(i)
        print("最大值 = {0},最小值 = {1},元素个数 = {2}".format(t[0], t[1], t[2]))
    

    输出:

    list =  [9, 7, 8, 3, 2, 1, 55, 6]
    最大值 = 55,最小值 = 1,元素个数 = 8
    list =  ['apple', 'pear', 'melon', 'kiwi']
    最大值 = pear,最小值 = apple,元素个数 = 4
    list =  TheQuickBrownFox
    最大值 = x,最小值 = B,元素个数 = 16
    

    案例研究:井字棋游戏

    https://blog.csdn.net/Zhangguohao666/article/details/103280740

    了解Python函数的定义和使用


    由于本文的内容太多了,导致了两个很不好的结果,
    一是:在网页中打开本篇博客的加载时间太长了,明显的卡顿很影响阅读体验;
    二是:本人在对本篇文章进行更新或者修改内容时,卡的要死。
    遂,
    将本文第八章后面的很多内容拆分到新的文章中,望大家理解


    第九章 面向对象的程序设计


    第十章 模块和客户端


    第十一章 算法与数据结构基础


    第十二章 图形用户界面


    我对图形用户界面基本无兴趣,无特殊情况,基本不打算碰这方面内容

    案例研究:简易图形用户界面计算器

    第十三章 图形绘制


    与上一章相同,我对于图形绘制的兴趣也基本没有,尝试做了2-7题,就完全没兴趣做下去了

    图形绘制模块:tkinter

    2. 参考例13.2利用Canvas组件创建绘制矩形的程序,尝试改变矩形边框颜色以及填充颜色

    from tkinter import *
    
    root = Tk()
    c = Canvas(root, bg = 'white', width = 130, height = 70)
    c.pack()
    
    c.create_rectangle(10, 10, 60, 60, fill = 'red')
    c.create_rectangle(70, 10, 120, 60, fill = 'green', outline = 'blue', width = 5)
    
    

    创建画布对象:

    • root = Tk()
      创建一个Tk根窗口组件root
    • c = Canvas(root, bg = 'white', width = 130, height = 70)
      创建大小为200 * 100、背景颜色为白色的画布
    • c.pack()
      调用组件pack()方法,调整其显示位置和大小

    绘制矩形:

    c.create_rectangle(x0, y0, x1, y1, option, ...)
    
    • (x0,y0)是左上角的坐标
    • (x1,y1)是右下角的坐标
    • c.create_rectangle(70, 10, 120, 60, fill = 'green', outline = 'blue', width = 5)
      用蓝色边框、绿色填充矩形,边框宽度为5

    3. 参考例13.3利用Canvas组件创建绘制椭圆的程序,尝试修改椭圆边框样式、边框颜色以及填充颜色

    from tkinter import *
    
    root = Tk()
    c = Canvas(root, bg = 'white', width = 280, height = 70)
    c.pack()
    
    c.create_oval(10, 10, 60, 60, fill = 'green')
    c.create_oval(70, 10, 120, 60, fill = 'green', outline = 'red', width = 5)
    c.create_oval(130, 25, 180, 45, dash = (10,))
    c.create_oval(190, 10, 270, 50, dash = (1,), width = 2)
    
    

    绘制椭圆

    c.create_oval(x0, y0, x1, y1, option, ...)
    
    • (x0,y0)是左上角的坐标
    • (x1,y1)是右下角的坐标
    • c.create_oval(70, 10, 120, 60, fill = 'green', outline = 'red', width = 5)
      绿色填充、红色边框,宽度为5
    • c.create_oval(130, 25, 180, 45, dash = (10,))
      虚线椭圆

    4. 参考例13.4利用Canvas组件创建绘制圆弧的程序,尝试修改圆弧样式、边框颜色以及填充颜色

    from tkinter import *
    
    root = Tk()
    c = Canvas(root, bg = 'white', width = 250, height = 70)
    c.pack()
    
    c.create_arc(10, 10, 60, 60, style = ARC)
    c.create_arc(70, 10, 120, 60, style = CHORD)
    c.create_arc(130, 10, 180, 60, style = PIESLICE)
    for i in range(0, 360, 60):
        c.create_arc(190, 10, 240, 60, fill = 'green', outline = 'red', start = i, extent = 30)
    
    

    绘制圆弧:

    c.create_arc(x0, y0, x1, y1, option, ...)
    
    • (x0,y0)是左上角的坐标
    • (x1,y1)是右下角的坐标
    • 选项start(开始角度,默认为0)和extend(圆弧角度,从start开始逆时针旋转,默认为90度)决定圆弧的角度范围
    • 选项start用于设置圆弧的样式

    5. 参考例13.5利用Canvas组件创建绘制线条的程序,尝试修改线条样式和颜色

    from tkinter import *
    
    root = Tk()
    c = Canvas(root, bg = 'white', width = 250, height = 70)
    c.pack()
    
    c.create_line(10, 10, 60, 60, arrow = BOTH, arrowshape = (3, 4, 5))
    c.create_line(70, 10, 95, 10, 120, 60, fill = 'red')
    c.create_line(130, 10, 180, 10, 130, 60, 180, 60, fill = 'green', width = 10, arrow = BOTH, joinstyle = MITER)
    c.create_line(190, 10, 240, 10, 190, 60, 240, 60, width = 10)
    
    

    绘制线条:

    c.create_line(x0, y0, x1, y1, ..., xn, yn, option, ...)
    
    • (x0,y0),(x1,y1),…,(xn,yn)是线条上各个点的坐标

    6. 参考例13.6利用Canvas组件创建绘制多边形的程序,尝试修改多边形的形状、线条样式和填充颜色

    from tkinter import *
    
    root = Tk()
    c = Canvas(root, bg = 'white', width = 250, height = 70)
    c.pack()
    
    c.create_polygon(35, 10, 10, 60, 60, 60, fill = 'red', outline = 'green')
    c.create_polygon(70, 10, 120, 10, 120, 60, fill = 'white', outline = 'blue')
    c.create_polygon(130, 10, 180, 10, 180, 60, 130, 60, outline = 'blue')
    c.create_polygon(190, 10, 240, 10, 190, 60, 240, 60, fill = 'white', outline = 'black')
    
    

    绘制多边形:

    c.create_polygon(x0, y0, x1, y1, ..., option, ...)
    
    • (x0,y0),(x1,y1),…,(xn,yn)是多边形上各个顶点的坐标

    7. 参考例13.7利用Canvas组件创建绘制字符串和图形的程序,绘制y = cos(x) 的图形

    绘制字符串:

    c.create_text(x, y, option, ...)
    
    • (x,y)是字符串放置的中心位置

    y = sin(x)

    from tkinter import *
    import math
    
    WIDTH, HEIGHT = 510, 210
    ORIGIN_X, ORIGIN_Y = 2, HEIGHT/2 #原点
    
    SCALE_X, SCALE_Y = 40, 100 #x轴、y轴缩放倍数
    ox, oy = 0, 0
    x, y = 0, 0
    arc = 0 #弧度
    END_ARC = 360 * 2 #函数图形画两个周期
    
    root = Tk()
    c = Canvas(root, bg = 'white', width = WIDTH, height = HEIGHT)
    c.pack()
    
    c.create_text(200, 20, text = 'y = sin(x)')
    c.create_line(0, ORIGIN_Y, WIDTH, ORIGIN_Y) 
    c.create_line(ORIGIN_X, 0, ORIGIN_X, HEIGHT) #绘制x轴,y轴
    for i in range(0, END_ARC+1, 10):
        arc = math.pi * i / 180
        x = ORIGIN_X + arc * SCALE_X
        y = ORIGIN_Y - math.sin(arc) * SCALE_Y
        c.create_line(ox, oy, x, y)
        ox, oy = x, y
    

    y = cos(x)

    from tkinter import *
    import math
    
    WIDTH, HEIGHT = 510, 210
    ORIGIN_X, ORIGIN_Y = 2, HEIGHT/2 #原点 
    
    SCALE_X, SCALE_Y = 40, 100 #x轴、y轴缩放倍数
    ox, oy = 0, 0
    x, y = 0, 0
    arc = 0 #弧度
    END_ARC = 360 * 2 #函数图形画两个周期
    
    root = Tk()
    c = Canvas(root, bg = 'white', width = WIDTH, height = HEIGHT)
    c.pack()
    
    c.create_text(200, 20, text = 'y = cos(x)')
    c.create_line(0, ORIGIN_Y, WIDTH, ORIGIN_Y) 
    c.create_line(ORIGIN_X, 0, ORIGIN_X, HEIGHT) 
    for i in range(0, END_ARC+1, 10):
        arc = math.pi * i / 180 
        x = ORIGIN_X + arc * SCALE_X
        y = ORIGIN_Y - math.cos(arc) * SCALE_Y
        c.create_line(ox, oy, x, y)
        ox, oy = x, y
    
    
    

    图形绘制模块:turtle


    后面章节内容:未完待续…

    第十四章 数值日期和时间处理


    第十五章 字符串和文本处理


    第十六章 文件和数据交换


    第十七章 数据访问


    第十八章 网络编程和通信


    第十九章 并行计算:进程、线程和协程


    第二十章 系统管理

    展开全文
  • C#基础教程-c#实例教程,适合初学者

    万次阅读 多人点赞 2016-08-22 11:13:24
    介绍C#语言的基础知识,希望具有C语言的读者能够基本掌握C#语言,并以此为基础,能够进一步学习用C#语言编写window应用程序和Web应用程序。当然仅靠一的内容就完全掌握C#语言是不可能的,如需进一步学习C#语言...
    C#基础教程-c#实例教程,适合初学者。
    
    第一章 C#语言基础
    本章介绍C#语言的基础知识,希望具有C语言的读者能够基本掌握C#语言,并以此为基础,能够进一步学习用C#语言编写window应用程序和Web应用程序。当然仅靠一章的内容就完全掌握C#语言是不可能的,如需进一步学习C#语言,还需要认真阅读有关C#语言的专著。
    1.1 C#语言特点
    Microsoft.NET(以下简称.NET)框架是微软提出的新一代Web软件开发模型,C#语言是.NET框架中新一代的开发工具。C#语言是一种现代、面向对象的语言,它简化了C++语言在类、命名空间、方法重载和异常处理等方面的操作,它摒弃了C++的复杂性,更易使用,更少出错。它使用组件编程,和VB一样容易使用。C#语法和C++和JAVA语法非常相似,如果读者用过C++和JAVA,学习C#语言应是比较轻松的。
    用C#语言编写的源程序,必须用C#语言编译器将C#源程序编译为中间语言(MicroSoft Intermediate Language,MSIL)代码,形成扩展名为exe或dll文件。中间语言代码不是CPU可执行的机器码,在程序运行时,必须由通用语言运行环境(Common Language Runtime,CLR)中的既时编译器(JUST IN Time,JIT)将中间语言代码翻译为CPU可执行的机器码,由CPU执行。CLR为C#语言中间语言代码运行提供了一种运行时环境,C#语言的CLR和JAVA语言的虚拟机类似。这种执行方法使运行速度变慢,但带来其它一些好处,主要有:
     通用语言规范(Common Language Specification,CLS):.NET系统包括如下语言:C#、C++、VB、J#,他们都遵守通用语言规范。任何遵守通用语言规范的语言源程序,都可编译为相同的中间语言代码,由CLR负责执行。只要为其它操作系统编制相应的CLR,中间语言代码也可在其它系统中运行。
     自动内存管理:CLR内建垃圾收集器,当变量实例的生命周期结束时,垃圾收集器负责收回不被使用的实例占用的内存空间。不必象C和C++语言,用语句在堆中建立的实例,必须用语句释放实例占用的内存空间。也就是说,CLR具有自动内存管理功能。
     交叉语言处理:由于任何遵守通用语言规范的语言源程序,都可编译为相同的中间语言代码,不同语言设计的组件,可以互相通用,可以从其它语言定义的类派生出本语言的新类。由于中间语言代码由CLR负责执行,因此异常处理方法是一致的,这在调试一种语言调用另一种语言的子程序时,显得特别方便。
     增加安全:C#语言不支持指针,一切对内存的访问都必须通过对象的引用变量来实现,只允许访问内存中允许访问的部分,这就防止病毒程序使用非法指针访问私有成员。也避免指针的误操作产生的错误。CLR执行中间语言代码前,要对中间语言代码的安全性,完整性进行验证,防止病毒对中间语言代码的修改。
     版本支持:系统中的组件或动态联接库可能要升级,由于这些组件或动态联接库都要在注册表中注册,由此可能带来一系列问题,例如,安装新程序时自动安装新组件替换旧组件,有可能使某些必须使用旧组件才可以运行的程序,使用新组件运行不了。在.NET中这些组件或动态联接库不必在注册表中注册,每个程序都可以使用自带的组件或动态联接库,只要把这些组件或动态联接库放到运行程序所在文件夹的子文件夹bin中,运行程序就自动使用在bin文件夹中的组件或动态联接库。由于不需要在注册表中注册,软件的安装也变得容易了,一般将运行程序及库文件拷贝到指定文件夹中就可以了。
     完全面向对象:不象C++语言,即支持面向过程程序设计,又支持面向对象程序设计,C#语言是完全面向对象的,在C#中不再存在全局函数、全局变量,所有的函数、变量和常量都必须定义在类中,避免了命名冲突。C#语言不支持多重继承。
    1.2 编写控制台应用程序
    使用SDK命令行工具编写控制台程序
    第一个程序总是非常简单的,程序首先让用户通过键盘输入自己的名字,然后程序在屏幕上打印一条欢迎信息。程序的代码是这样的:
    using System;//导入命名空间。//为C#语言新增解释方法,解释到本行结束
    class Welcome//类定义,类的概念见下一节
    { /*解释开始,和C语言解释用法相同
    解释结束*/
    static void Main()//主程序,程序入口函数,必须在一个类中定义
    { Console.WriteLine("请键入你的姓名:");//控制台输出字符串
    Console.ReadLine();//从键盘读入数据,输入回车结束
    Console.WriteLine("欢迎!");
    }
    }
    可以用任意一种文本编辑软件完成上述代码的编写,然后把文件存盘,假设文件名叫做welcome.cs,C#源文件是以cs作为文件的扩展名。和C语言相同,C#语言是区分大小写的。高级语言总是依赖于许多在程序外部预定义的变量和函数。在C或C++中这些定义一般放到头文件中,用#include语句来导入这个头文件。而在C#语言中使用using语句导入名字空间,using System语句意义是导入System名字空间,C#中的using语句的用途与C++中#include语句的用途基本类似,用于导入预定义的变量和函数,这样在自己的程序中就可以自由地使用这些变量和函数。如果没有导入名字空间的话我们该怎么办呢?程序还能保持正确吗?答案是肯定的,那样的话我们就必须把代码改写成下面的样子:
    class Welcome
    { static void Main()
    { System.Console.WriteLine("请键入你的姓名:");
    System.Console.ReadLine();
    System.Console.WriteLine("欢迎!");
    }
    }
    也就是在每个Console前加上一个前缀System.,这个小原点表示Console是作为System的成员而存在的。C#中抛弃了C和C++中繁杂且极易出错的操作符象::和->等,C#中的复合名字一律通过.来连接。System是.Net平台框架提供的最基本的名字空间之一,有关名字空间的详细使用方法将在以后详细介绍,这里只要学会怎样导入名字空间就足够了。
    程序的第二行class Welcome声明了一个类,类的名字叫做Welcome。C#程序中每个变量或函数都必须属于一个类,包括主函数Main(),不能象C或C++那样建立全局变量。C#语言程序总是从Main()方法开始执行,一个程序中不允许出现两个或两个以上的Main()方法。请牢记C#中Main()方法必须被包含在一个类中,Main第一个字母必须大写,必须是一个静态方法,也就是Main()方法必须使用static修饰。static void Main()是类Welcome中定义的主函数。静态方法意义见以后章节。
    程序所完成的输入输出功能是通过Console类来完成的,Console是在名字空间System中已经定义好的一个类。Console类有两个最基本的方法WriteLine和ReadLine。ReadLine表示从输入设备输入数据,WriteLine则用于在输出设备上输出数据。
    如果在电脑上安装了Visual Studio.Net,则可以在集成开发环境中直接选择快捷键或菜单命令编译并执行源文件。如果您不具备这个条件,那么至少需要安装Microsoft.Net Framework SDK,这样才能够运行C#语言程序。Microsoft.Net Framework SDK中内置了C#的编译器csc.exe,下面让我们使用这个微软提供的命令行编译器对程序welcome.cs进行编译。假设已经将welcome.cs文件保存在d:\Charp目录下,启动命令行提示符,在屏幕上输入一行命令:d:回车,cd Charp回车,键入命令:
    C:\WINNT\Microsoft.NET\Framework\v1.0.3705\csc welcome.cs
    如果一切正常welcome.cs文件将被编译,编译后生成可执行文件Welcome.exe。可以在命令提示符窗口运行可执行文件Welcome.exe,屏幕上出现一行字符提示您输入姓名:请键入你的姓名:输入任意字符并按下回车键,屏幕将打印出欢迎信息:欢迎!
    注意,和我们使用过的绝大多数编译器不同,在C#中编译器只执行编译这个过程,而在C和C++中要经过编译和链接两个阶段。换而言之C#源文件并不被编译为目标文件.obj,而是直接生成可执行文件.exe或动态链接库.dll,C#编译器中不需要包含链接器。
    使用Visual Studio.Net建立控制台程序
    (1) 运行Visual Studio.Net程序,出现如图1.2.2A界面。
    (2) 单击新建项目按钮,出现如图1.2.2B对话框。在项目类型(P)编辑框中选择Visual C#项目,在模板(T)编辑框中选择控制台应用程序,在名称(N)编辑框中键入e1,在位置(L)编辑框中键入D:\csarp,必须预先创建文件夹D:\csarp。也可以单击浏览按钮,在打开文件对话框中选择文件夹。单击确定按钮,创建项目。出现如图1.2.2C界面。编写一个应用程序,可能包含多个文件,才能生成可执行文件,所有这些文件的集合叫做一个项目。
    (3) 修改class1.cs文件如下,有阴影部分是新增加的语句,其余是集成环境自动生成的。
    using System;
    namespace e1
    {
    /// <summary>
    /// Class1 的摘要说明。
    /// </summary>
    class Class1
    {
    /// <summary>
    /// 应用程序的主入口点。
    /// </summary>
    [STAThread]
    static void Main(string[] args)
    {
    //
    // TODO: 在此处添加代码以启动应用程序
    //
    Console.WriteLine("请键入你的姓名:");
    Console.ReadLine();
    Console.WriteLine("欢迎!");
    }
    }
    }
    (4) 按CTRL+F5键,运行程序,如右图,和1.2.1节运行效果相同。屏幕上出现一行字符,提示您输入姓名:请键入你的姓名:输入任意字符并按下回车键,屏幕将打印出欢迎信息:欢迎!输入回车退出程序。



    图1.2.2A

    图1.2.2B


    1.3 类的基本概念
    C#语言是一种现代、面向对象的语言。面向对象程序设计方法提出了一个全新的概念:类,它的主要思想是将数据(数据成员)及处理这些数据的相应方法(函数成员)封装到类中,类的实例则称为对象。这就是我们常说的封装性。
    类的基本概念
    类可以认为是对结构的扩充,它和C中的结构最大的不同是:类中不但可以包括数据,还包括处理这些数据的函数。类是对数据和处理数据的方法(函数)的封装。类是对某一类具有相同特性和行为的事物的描述。例如,定义一个描述个人情况的类Person如下:
    using System;
    class Person//类的定义,class是保留字,表示定义一个类,Person是类名
    { private string name="张三";//类的数据成员声明
    private int age=12;//private表示私有数据成员
    public void Display()//类的方法(函数)声明,显示姓名和年龄
    { Console.WriteLine("姓名:{0},年龄:{1}",name,age);
    }
    public void SetName(string PersonName)//修改姓名的方法(函数)
    { name=PersonName;
    }
    public void SetAge(int PersonAge)
    { age=PersonAge;
    }
    }
    Console.WriteLine("姓名:{0},年龄:{1}",name,age)的意义是将第二个参数变量name变为字符串填到{0}位置,将第三个参数变量age变为字符串填到{1}位置,将第一个参数表示的字符串在显示器上输出。
    大家注意,这里我们实际定义了一个新的数据类型,为用户自己定义的数据类型,是对个人的特性和行为的描述,他的类型名为Person,和int,char等一样为一种数据类型。用定义新数据类型Person类的方法把数据和处理数据的函数封装起来。类的声明格式如下:
    属性 类修饰符 class 类名{类体}
    其中,关键字class、类名和类体是必须的,其它项是可选项。类修饰符包括new、public、protected、internal、private、abstract和sealed,这些类修饰符以后介绍。类体用于定义类的成员。
    1.3.2 类成员的存取控制
    一般希望类中一些数据不被随意修改,只能按指定方法修改,既隐蔽一些数据。同样一些函数也不希望被其它类程序调用,只能在类内部使用。如何解决这个问题呢?可用访问权限控制字,常用的访问权限控制字如下:private(私有),public(公有)。在数据成员或函数成员前增加访问权限控制字,可以指定该数据成员或函数成员的访问权限。
    私有数据成员只能被类内部的函数使用和修改,私有函数成员只能被类内部的其它函数调用。类的公有函数成员可以被类的外部程序调用,类的公有数据成员可以被类的外部程序直接使用修改。公有函数实际是一个类和外部通讯的接口,外部函数通过调用公有函数,按照预先设定好的方法修改类的私有成员。对于上述例子,name和age是私有数据成员,只能通过公有函数SetName()和SetAge()修改,既它们只能按指定方法修改。
    这里再一次解释一下封装,它有两个意义,第一是把数据和处理数据的方法同时定义在类中。第二是用访问权限控制字使数据隐蔽。
    1.3.3 类的对象
    Person类仅是一个用户新定义的数据类型,由它可以生成Person类的实例,C#语言叫对象。用如下方法声明类的对象:Person OnePerson=new Person();此语句的意义是建立Person类对象,返回对象地址赋值给Person类变量OnePerson。也可以分两步创建Person类的对象:Person OnePerson;OnePerson=new Person();OnePerson虽然存储的是Person类对象地址,但不是C中的指针,不能象指针那样可以进行加减运算,也不能转换为其它类型地址,它是引用型变量,只能引用(代表)Person对象,具体意义参见以后章节。和C、C++不同,C#只能用此种方法生成类对象。
    在程序中,可以用OnePerson.方法名或OnePerson.数据成员名访问对象的成员。例如:OnePerson.Display(),公用数据成员也可以这样访问。注意,C#语言中不包括C++语言中的->符号。
    1.3.4 类的构造函数和析构函数
    在建立类的对象时,需做一些初始化工作,例如对数据成员初始化。这些可以用构造函数来完成。每当用new生成类的对象时,自动调用类的构造函数。 因此,可以把初始化的工作放到构造函数中完成。构造函数和类名相同,没有返回值。例如可以定义Person类的构造函数如下:
    public Person(string Name,int Age)//类的构造函数,函数名和类同名,无返回值。
    { name=Name;
    age=Age;
    }
    当用Person OnePerson=new Person(“张五”,20)语句生成Person类对象时,将自动调用以上构造函数。请注意如何把参数传递给构造函数。
    变量和类的对象都有生命周期,生命周期结束,这些变量和对象就要被撤销。类的对象被撤销时,将自动调用析构函数。一些善后工作可放在析构函数中完成。析构函数的名字为~类名,无返回类型,也无参数。Person类的析构函数为~ Person()。C#中类析构函数不能显示地被调用,它是被垃圾收集器撤销不被使用的对象时自动调用的。
    1.3.5 类的构造函数的重载
    在C#语言中,同一个类中的函数,如果函数名相同,而参数类型或个数不同,认为是不同的函数,这叫函数重载。仅返回值不同,不能看作不同的函数。这样,可以在类定义中,定义多个构造函数,名字相同,参数类型或个数不同。根据生成类的对象方法不同,调用不同的构造函数。例如可以定义Person类没有参数的构造函数如下:
    public Person()//类的构造函数,函数名和类同名,无返回值。
    { name="张三";
    age=12;
    }
    用语句Person OnePerson=new Person("李四",30)生成对象时,将调用有参数的构造函数,而用语句Person OnePerson=new Person()生成对象时,调用无参数的构造函数。由于析构函数无参数,因此,析构函数不能重载。
    1.3.6 使用Person类的完整的例子
    下边用一个完整的例子说明Person类的使用:(VisualStudio.Net编译通过)
    using System;
    namespace e1//定义以下代码所属命名空间,意义见以后章节
    { class Person
    { private String name="张三";//类的数据成员声明
    private int age=12;
    public void Display()//类的方法(函数)声明,显示姓名和年龄
    { Console.WriteLine("姓名:{0},年龄:{1}",name,age);
    }
    public void SetName(string PersonName)//指定修改姓名的方法(函数)
    { name=PersonName;
    }
    public void SetAge(int PersonAge)//指定修改年龄的方法(函数)
    { age=PersonAge;
    }
    public Person(string Name,int Age)//构造函数,函数名和类同名,无返回值
    { name=Name;
    age=Age;
    }
    public Person()//类的构造函数重载
    { name="田七";
    age=12;
    }
    }
    class Class1
    { static void Main(string[] args)
    { Person OnePerson=new Person("李四",30);//生成类的对象
    OnePerson.Display();
    //下句错误,在其它类(Class1类)中,不能直接修改Person类中的私有成员。
    //OnePerson.name="王五";
    //只能通过Person类中公有方法SetName修改Person类中的私有成员name。
    OnePerson.SetName("王五");
    OnePerson.SetAge(40);
    OnePerson.Display();
    OnePerson=new Person();
    OnePerson.Display();
    }
    }
    }
    键入CTRL+F5运行后,显示的效果是:
    姓名: 李四,年龄:30
    姓名: 王五,年龄:40
    姓名: 田七,年龄:12
    1.4 C#的数据类型
    从大的方面来分,C#语言的数据类型可以分为三种:值类型,引用类型,指针类型,指针类型仅用于非安全代码中。本节重点讨论值类型和引用类型。
    1.4.1 值类型和引用类型区别
    在C#语言中,值类型变量存储的是数据类型所代表的实际数据,值类型变量的值(或实例)存储在栈(Stack)中,赋值语句是传递变量的值。引用类型(例如类就是引用类型)的实例,也叫对象,不存在栈中,而存储在可管理堆(Managed Heap)中,堆实际上是计算机系统中的空闲内存。引用类型变量的值存储在栈(Stack)中,但存储的不是引用类型对象,而是存储引用类型对象的引用,即地址,和指针所代表的地址不同,引用所代表的地址不能被修改,也不能转换为其它类型地址,它是引用型变量,只能引用指定类对象,引用类型变量赋值语句是传递对象的地址。见下例:
    using System;
    class MyClass//类为引用类型
    { public int a=0;
    }
    class Test
    { static void Main()
    { f1();
    }
    static public void f1()
    { int v1=1;//值类型变量v1,其值1存储在栈(Stack)中
    int v2=v1;//将v1的值(为1)传递给v2,v2=1,v1值不变。
    v2=2;//v2=2,v1值不变。
    MyClass r1=new MyClass();//引用变量r1存储MyClass类对象的地址
    MyClass r2=r1;//r1和r2都代表是同一个MyClass类对象
    r2.a=2;//和语句r1.a=2等价
    }
    }
    存储在栈中的变量,当其生命周期结束,自动被撤销,例如,v1存储在栈中,v1和函数f1同生命周期,退出函数f1,v1不存在了。但在堆中的对象不能自动被撤销。因此C和C++语言,在堆中建立的对象,不使用时必须用语句释放对象占用的存储空间。.NET系统CLR内建垃圾收集器,当对象的引用变量被撤销,表示对象的生命周期结束,垃圾收集器负责收回不被使用的对象占用的存储空间。例如,上例中引用变量r1及r2是MyClass类对象的引用,存储在栈中,退出函数f1,r1和r2都不存在了,在堆中的MyClass类对象也就被垃圾收集器撤销。也就是说,CLR具有自动内存管理功能。
    1.4.2 值类型变量分类
    C#语言值类型可以分为以下几种:
     简单类型(Simple types)
    简单类型中包括:数值类型和布尔类型(bool)。数值类型又细分为:整数类型、字符类型(char)、浮点数类型和十进制类型(decimal)。
     结构类型(Struct types)
     枚举类型(Enumeration types)
    C#语言值类型变量无论如何定义,总是值类型变量,不会变为引用类型变量。
    1.4.3 结构类型
    结构类型和类一样,可以声明构造函数、数据成员、方法、属性等。结构和类的最根本的区别是结构是值类型,类是引用类型。和类不同,结构不能从另外一个结构或者类派生,本身也不能被继承,因此不能定义抽象结构,结构成员也不能被访问权限控制字protected修饰,也不能用virtual和abstract修饰结构方法。在结构中不能定义析构函数。虽然结构不能从类和结构派生,可是结构能够继承接口,结构继承接口的方法和类继承接口的方法基本一致。下面例子定义一个点结构point:
    using System;
    struct point//结构定义
    { public int x,y;//结构中也可以声明构造函数和方法,变量不能赋初值
    }
    class Test
    { static void Main()
    { point P1;
    P1.x=166;
    P1.y=111;
    point P2;
    P2=P1;//值传递,使P2.x=166,P2.y=111
    point P3=new point();//用new生成结构变量P3,P3仍为值类型变量
    }//用new生成结构变量P3仅表示调用默认构造函数,使x=y==0。
    }
    1.4.4 简单类型
    简单类型也是结构类型,因此有构造函数、数据成员、方法、属性等,因此下列语句int i=int.MaxValue;string s=i.ToString()是正确的。即使一个常量,C#也会生成结构类型的实例,因此也可以使用结构类型的方法,例如:string s=13.ToString()是正确的。简单类型包括:整数类型、字符类型、布尔类型、浮点数类型、十进制类型。见下表:
    保留字 System命名空间中的名字 字节数 取值范围
    sbyte System.Sbyte 1 -128~127
    byte System.Byte 1 0~255
    short System.Int16 2 -32768~32767
    ushort System.UInt16 2 0~65535
    int System.Int32 4 -2147483648~2147483647
    uint System.UInt32 4 0~4292967295
    long System.Int64 8 -9223372036854775808~9223372036854775808
    ulong System.UInt64 8 0~18446744073709551615
    char System.Char 2 0~65535
    float System.Single 4 3.4E-38~3.4E+38
    double System.Double 8 1.7E-308~1.7E+308
    bool System.Boolean (true,false)
    decimal System.Decimal 16 正负1.0到7.9之间
    C#简单类型使用方法和C、C++中相应的数据类型基本一致。需要注意的是:
     和C语言不同,无论在何种系统中,C#每种数据类型所占字节数是一定的。
     字符类型采用Unicode字符集,一个Unicode标准字符长度为16位。
     整数类型不能隐式被转换为字符类型(char),例如char c1=10是错误的,必须写成:char c1=(char)10,char c='A',char c='\x0032';char c='\u0032'。
     布尔类型有两个值:false,true。不能认为整数0是false,其它值是true。bool x=1是错误的,不存在这种写法,只能写成x=true 或x=false。
     十进制类型(decimal)也是浮点数类型,只是精度比较高,一般用于财政金融计算。
    1.4.5 枚举类型
    C#枚举类型使用方法和C、C++中的枚举类型基本一致。见下例:
    using System;
    class Class1
    { enum Days {Sat=1, Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri};
    //使用Visual Studio.Net,enum语句添加在[STAThread]前边
    static void Main(string[] args)
    { Days day=Days.Tue;
    int x=(int)Days.Tue;//x=2
    Console.WriteLine("day={0},x={1}",day,x);//显示结果为:day=Tue,x=4
    }
    }
    在此枚举类型Days中,每个元素的默认类型为int,其中Sun=0,Mon=1,Tue=2,依此类推。也可以直接给枚举元素赋值。例如:
    enum Days{Sat=1,Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat};
    在此枚举中,Sun=1,Mon=2,Tue=3,Wed=4,等等。和C、C++中不同,C#枚举元素类型可以是byte、sbyte、short、ushort、int、uint、long和ulong类型,但不能是char类型。见下例:
    enum Days:byte{Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat};//元素为字节类型
    1.4.6 值类型的初值和默认构造函数
    所有变量都要求必须有初值,如没有赋值,采用默认值。对于简单类型,sbyte、byte、short、ushort、int、uint、long和ulong默认值为0,char类型默认值是(char)0,float为0.0f,double为0.0d,decimal为0.0m,bool为false,枚举类型为0,在结构类型和类中,数据成员的数值类型变量设置为默认值,引用类型变量设置为null。
    可以显示的赋值,例如int i=0。而对于复杂结构类型,其中的每个数据成员都按此种方法赋值,显得过于麻烦。由于数值类型都是结构类型,可用new语句调用其构造函数初始化数值类型变量,例如:int j=new int()。请注意,用new语句并不是把int变量变为引用变量,j仍是值类型变量,这里new仅仅是调用其构造函数。所有的数值类型都有默认的无参数的构造函数,其功能就是为该数值类型赋初值为默认值。对于自定义结构类型,由于已有默认的无参数的构造函数,不能再定义无参数的构造函数,但可以定义有参数的构造函数。
    1.4.7 引用类型分类
    C#语言中引用类型可以分为以下几种:
     类:C#语言中预定义了一些类:对象类(object类)、数组类、字符串类等。当然,程序员可以定义其它类。
     接口。
     代表。
    C#语言引用类型变量无论如何定义,总是引用类型变量,不会变为值类型变量。C#语言引用类型对象一般用运算符new建立,用引用类型变量引用该对象。本节仅介绍对象类型(object类型)、字符串类型、数组。其它类型在其它节中介绍。
    1.4.8 对象类(object类)
    C#中的所有类型(包括数值类型)都直接或间接地以object类为基类。对象类(object类)是所有其它类的基类。任何一个类定义,如果不指定基类,默认object为基类。继承和基类的概念见以后章节。C#语言规定,基类的引用变量可以引用派生类的对象(注意,派生类的引用变量不可以引用基类的对象),因此,对一个object的变量可以赋予任何类型的值:
    int x =25;
    object obj1;
    obj1=x;
    object obj2= 'A';
    object关键字是在命名空间System中定义的,是类System.Object的别名。
    1.4.9 数组类
    在进行批量处理数据的时候,要用到数组。数组是一组类型相同的有序数据。数组按照数组名、数据元素的类型和维数来进行描述。C#语言中数组是类System.Array类对象,比如声明一个整型数数组:int[] arr=new int[5];实际上生成了一个数组类对象,arr是这个对象的引用(地址)。
    在C#中数组可以是一维的也可以是多维的,同样也支持数组的数组,即数组的元素还是数组。一维数组最为普遍,用的也最多。我们先看一个一维数组的例子:
    using System;
    class Test
    { static void Main()
    { int[] arr=new int[3];//用new运算符建立一个3个元素的一维数组
    for(int i=0;i<arr.Length;i++)//arr.Length是数组类变量,表示数组元素个数
    arr[i]=i*i;//数组元素赋初值,arr[i]表示第i个元素的值
    for (int i=0;i<arr.Length;i++)//数组第一个元素的下标为0
    Console.WriteLine("arr[{0}]={1}",i,arr[i]);
    }
    }
    这个程序创建了一个int类型3个元素的一维数组,初始化后逐项输出。其中arr.Length表示数组元素的个数。注意数组定义不能写为C语言格式:int arr[]。程序的输出为:
    arr[0] = 0
    arr[1] = 1
    arr[2] = 4
    上面的例子中使用的是一维数组,下面介绍多维数组:
    string[] a1;//一维string数组类引用变量a1
    string[,] a2;//二维string数组类引用变量a2
    a2=new string[2,3];
    a2[1,2]="abc";
    string[,,] a3;//三维string数组类引用变量a3
    string[][] j2;//数组的数组,即数组的元素还是数组
    string[][][][] j3;
    在数组声明的时候,可以对数组元素进行赋值。看下面的例子:
    int[] a1=new int[]{1,2,3};//一维数组,有3个元素。
    int[] a2=new int[3]{1,2,3};//此格式也正确
    int[] a3={1,2,3};//相当于int[] a3=new int[]{1,2,3};
    int[,] a4=new int[,]{{1,2,3},{4,5,6}};//二维数组,a4[1,1]=5
    int[][] j2=new int[3][];//定义数组j2,有三个元素,每个元素都是一个数组
    j2[0]=new int[]{1,2,3};//定义第一个元素,是一个数组
    j2[1]=new int[]{1, 2, 3, 4, 5, 6};//每个元素的数组可以不等长
    j2[2]=new int[]{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    1.4.10 字符串类(string类)
    C#还定义了一个基本的类string,专门用于对字符串的操作。这个类也是在名字空间System中定义的,是类System.String的别名。字符串应用非常广泛,在string类的定义中封装了许多方法,下面的一些语句展示了string类的一些典型用法:
     字符串定义
    string s;//定义一个字符串引用类型变量s
    s="Zhang";//字符串引用类型变量s指向字符串"Zhang"
    string FirstName="Ming";
    string LastName="Zhang";
    string Name=FirstName+" "+LastName;//运算符+已被重载
    string SameName=Name;
    char[] s2={'计','算','机','科','学'};
    string s3=new String(s2);
     字符串搜索
    string s="ABC科学";
    int i=s.IndexOf("科");
    搜索"科"在字符串中的位置,因第一个字符索引为0,所以"A"索引为0,"科"索引为3,因此这里i=3,如没有此字符串i=-1。注意C#中,ASCII和汉字都用2字节表示。
     字符串比较函数
    string s1="abc";
    string s2="abc";
    int n=string.Compare(s1,s2);//n=0
    n=0表示两个字符串相同,n小于零,s1<s2,n大于零,s1>s2。此方法区分大小写。也可用如下办法比较字符串:
    string s1="abc";
    string s="abc";
    string s2="不相同";
    if(s==s1)//还可用!=。虽然String是引用类型,但这里比较两个字符串的值
    s2="相同";
     判断是否为空字符串
    string s="";
    string s1="不空";
    if(s.Length==0)
    s1="空";
     得到子字符串或字符
    string s="取子字符串";
    string sb=s.Substring(2,2);//从索引为2开始取2个字符,Sb="字符",s内容不变
    char sb1=s[0];//sb1='取'
    Console.WriteLine(sb1);//显示:取
     字符串删除函数
    string s="取子字符串";
    string sb=s.Remove(0,2);//从索引为0开始删除2个字符,Sb="字符串",s内容不变
     插入字符串
    string s="计算机科学";
    string s1=s.Insert(3,"软件");//s1="计算机软件科学",s内容不变
     字符串替换函数
    string s="计算机科学";
    string s1=s.Replace("计算机","软件");//s1="软件科学",s内容不变
     把String转换为字符数组
    string S="计算机科学";
    char[] s2=S.ToCharArray(0,S.Length);//属性Length为字符类对象的长度
     其它数据类型转换为字符串
    int i=9;
    string s8=i.ToString();//s8="9"
    float n=1.9f;
    string s9=n.ToString();//s8="1.9"
    其它数据类型都可用此方法转换为字符类对象
     大小写转换
    string s="AaBbCc";
    string s1=s.ToLower();//把字符转换为小写,s内容不变
    string s2=s.ToUpper();//把字符转换为大写,s内容不变
     删除所有的空格
    string s="A bc ";
    s.Trim();//删除所有的空格
    string类其它方法的使用请用帮助系统查看,方法是打开Visual Studio.Net的代码编辑器,键入string,将光标移到键入的字符串string上,然后按F1键。
    1.4.11 类型转换
    在编写C#语言程序中,经常会碰到类型转换问题。例如整型数和浮点数相加,C#会进行隐式转换。详细记住那些类型数据可以转换为其它类型数据,是不可能的,也是不必要的。程序员应记住类型转换的一些基本原则,编译器在转换发生问题时,会给出提示。C#语言中类型转换分为:隐式转换、显示转换、加框(boxing)和消框(unboxing)等三种。
    一. 隐式转换
    隐式转换就是系统默认的、不需要加以声明就可以进行的转换。例如从int类型转换到long类型就是一种隐式转换。在隐式转换过程中,转换一般不会失败,转换过程中也不会导致信息丢失。例如:
    int i=10;
    long l=i;
    二. 显示转换
    显式类型转换,又叫强制类型转换。与隐式转换正好相反,显式转换需要明确地指定转换类型,显示转换可能导致信息丢失。下面的例子把长整形变量显式转换为整型:
    long l=5000;
    int i=(int)l;//如果超过int取值范围,将产生异常
    三. 加框(boxing)和消框(unboxing)
    加框(boxing)和消框(unboxing)是C#语言类型系统提出的核心概念,加框是值类型转换为object(对象)类型,消框是object(对象)类型转换为值类型。有了加框和消框的概念,对任何类型的变量来说最终我们都可以看作是object类型。
    1 加框操作
    把一个值类型变量加框也就是创建一个object对象,并将这个值类型变量的值复制给这个object对象。例如:
    int i=10;
    object obj=i;//隐式加框操作,obj为创建的object对象的引用。
    我们也可以用显式的方法来进行加框操作,例如:
    int i =10;
    object obj=object(i);//显式加框操作
    值类型的值加框后,值类型变量的值不变,仅将这个值类型变量的值复制给这个object对象。我们看一下下面的程序:
    using System
    class Test
    { public static void Main()
    { int n=200;
    object o=n;
    o=201;//不能改变n
    Console.WriteLine("{0},{1}",n,o);
    }
    }
    输出结果为:200,201。这就证明了值类型变量n和object类对象o都独立存在着。
    2. 消框操作
    和加框操作正好相反,消框操作是指将一个对象类型显式地转换成一个值类型。消框的过程分为两步:首先检查这个object对象,看它是否为给定的值类型的加框值,如是,把这个对象的值拷贝给值类型的变量。我们举个例子来看看一个对象消框的过程:
    int i=10;
    object obj=i;
    int j=(int)obj;//消框操作
    可以看出消框过程正好是加框过程的逆过程,必须注意加框操作和消框操作必须遵循类型兼容的原则。
    3. 加框和消框的使用
    定义如下函数:
    void Display(Object o)//注意,o为Object类型
    { int x=(int)o;//消框
    System.Console.WriteLine("{0},{1}",x,o);
    }
    调用此函数:int y=20;Display(y);在此利用了加框概念,虚参被实参替换:Object o=y,也就是说,函数的参数是Object类型,可以将任意类型实参传递给函数。
    1.5 运算符
    C#语言和C语言的运算符用法基本一致。以下重点讲解二者之间不一致部分。
    1.5.1 运算符分类
    与C语言一样,如果按照运算符所作用的操作数个数来分,C#语言的运算符可以分为以下几种类型:
     一元运算符:一元运算符作用于一个操作数,例如:-X、++X、X--等。
     二元运算符:二元运算符对两个操作数进行运算,例如:x+y。
     三元运算符:三元运算符只有一个:x? y:z。
    C#语言运算符的详细分类及操作符从高到低的优先级顺序见下表。
    类别 操作符
    初级操作符 (x) x.y f(x) a[x] x++ x-- new type of sizeof checked unchecked
    一元操作符 + - ! ~ ++x –x (T)x
    乘除操作符 * / %
    加减操作符 + -
    移位操作符 << >>
    关系操作符 < > <= >= is as
    等式操作符 == !=
    逻辑与操作符 &
    逻辑异或操作符 ^
    逻辑或操作符 |
    条件与操作符 &&
    条件或操作符 ||
    条件操作符 ?:
    赋值操作符 = *= /= %= += -= <<= >>= &= ^= |=
    1.5.2 测试运算符is
    is操作符用于动态地检查表达式是否为指定类型。使用格式为:e is T,其中e是一个表达式,T是一个类型,该式判断e是否为T类型,返回值是一个布尔值。例子:
    using System;
    class Test
    { public static void Main()
    { Console.WriteLine(1 is int);
    Console.WriteLine(1 is float);
    Console.WriteLine(1.0f is float);
    Console.WriteLine(1.0d is double);
    }
    }
    输出为:
    True
    False
    True
    True
    1.5.3 typeof运算符
    typeof操作符用于获得指定类型在system名字空间中定义的类型名字,例如:
    using System;
    class Test
    { static void Main()
    { Console.WriteLine(typeof(int));
    Console.WriteLine(typeof(System.Int32));
    Console.WriteLine(typeof(string));
    Console.WriteLine(typeof(double[]));
    }
    }
    产生如下输出,由输出可知int和System.int32是同一类型。
    System.Int32
    System.Int32
    System.String
    System.Double[]
    1.5.4 溢出检查操作符checked和unchecked
    在进行整型算术运算(如+、-、*、/等)或从一种整型显式转换到另一种整型时,有可能出现运算结果超出这个结果所属类型值域的情况,这种情况称之为溢出。整型算术运算表达式可以用checked或unchecked溢出检查操作符,决定在编译和运行时是否对表达式溢出进行检查。如果表达式不使用溢出检查操作符或使用了checked操作符,常量表达式溢出,在编译时将产生错误,表达式中包含变量,程序运行时执行该表达式产生溢出,将产生异常提示信息。而使用了unchecked操作符的表达式语句,即使表达式产生溢出,编译和运行时都不会产生错误提示。但这往往会出现一些不可预期的结果,所以使用unchecked操作符要小心。下面的例子说明了checked和unchecked操作符的用法:
    using System;
    class Class1
    { static void Main(string[] args)
    { const int x=int.MaxValue;
    unchecked//不检查溢出
    { int z=x*2;//编译时不产生编译错误,z=-2
    Console.WriteLine("z={0}",z);//显示-2
    }
    checked//检查溢出
    { int z1=(x*2);//编译时会产生编译错误
    Console.WriteLine("z={0}",z1);
    }
    }
    }
    1.5.5 new运算符
    new操作符可以创建值类型变量、引用类型对象,同时自动调用构造函数。例如:
    int x=new int();//用new创建整型变量x,调用默认构造函数
    Person C1=new Person ();//用new建立的Person类对象。Person 变量C1对象的引用
    int[] arr=new int[2];//数组也是类,创建数组类对象,arr是数组对象的引用
    需注意的是,int x=new int()语句将自动调用int结构不带参数的构造函数,给x赋初值0,x仍是值类型变量,不会变为引用类型变量。
    1.5.6 运算符的优先级
    当一个表达式包含多种操作符时,操作符的优先级控制着操作符求值的顺序。例如,表达式x+y*z按照x+(y*z)顺序求值,因为*操作符比+操作符有更高的优先级。这和数学运算中的先乘除后加减是一致的。1.5.1节中的表总结了所有操作符从高到低的优先级顺序。
    当两个有相同优先级的操作符对操作数进行运算时,例如x+y-z,操作符按照出现的顺序由左至右执行,x+y-z按(x+y)-z进行求值。赋值操作符按照右接合的原则,即操作按照从右向左的顺序执行。如x=y=z按照x=(y=z)进行求值。建议在写表达式的时候,如果无法确定操作符的实际顺序,则尽量采用括号来保证运算的顺序,这样也使得程序一目了然,而且自己在编程时能够思路清晰。
    1.6 程序控制语句
    C#语言控制语句和C基本相同,使用方法基本一致。C#语言控制语句包括:if语句、swith语句、while语句、do…while语句、for语句、foreach语句、break语句、continue语句、goto语句、return语句、异常处理语句等,其中foreach语句和异常语句是C#语言新增加控制语句。本节首先介绍一下这些语句和C语言的不同点,然后介绍C#语言新增的控制语句。
    1.6.1 和C语言的不同点
     与C不同,if语句、while语句、do…while语句、for语句中的判断语句,一定要用布尔表达式,不能认为0为false,其它数为true。
     switch语句不再支持遍历,C和C++语言允许switch语句中case标签后不出现break语句,但C#不允许这样,它要求每个case标签项后使用break语句或goto跳转语句,即不允许从一个case自动遍历到其它case,否则编译时将报错。switch语句的控制类型,即其中控制表达式的数据类型可以是sbyte、byte、short、ushort、uint、long、ulong、char、string或枚举类型。每个case标签中的常量表达式必须属于或能隐式转换成控制类型。如果有两个或两个以上case标签中的常量表达式值相同,编译时将会报错。执行switch语句,首先计算switch表达式,然后与case后的常量表达式的值进行比较,执行第一个与之匹配的case分支下的语句。如果没有case常量表达式的值与之匹配,则执行dafault分支下的语句,如果没有dafault语句,则退出switch语句。switch语句中可以没有dafault语句,但最多只能有一个dafault语句。见下例:
    using System;
    class class1
    { static void Main()
    { System.Console.WriteLine("请输入要计算天数的月份");
    string s=System.Console.ReadLine();
    string s1="";
    switch(s)
    { case "1": case "3": case "5":
    case "7": case "8": case "10":
    case "12"://共用一条语句
    s1="31";break;
    case "2":
    s1="28";break;
    case "4": case "6": case "9":
    goto case "11";//goto语句仅为说明问题,无此必要
    case "11":
    s1="30";break;
    default:
    s1="输入错误";break;
    }
    System.Console.WriteLine(s1);
    }
    }
    1.6.2 foreach语句
    foreach语句是C#语言新引入的语句,C和C++中没有这个语句,它借用Visual Basic中的foreach语句。语句的格式为:
    foreach(类型 变量名 in 表达式) 循环语句
    其中表达式必须是一个数组或其它集合类型,每一次循环从数组或其它集合中逐一取出数据,赋值给指定类型的变量,该变量可以在循环语句中使用、处理,但不允许修改变量,该变量的指定类型必须和表达式所代表的数组或其它集合中的数据类型一致。例子:
    using System;
    class Test()
    { public static void Main()
    { int[] list={10,20,30,40};//数组
    foreach(int m in list)
    Console.WriteLine("{0}",m);
    }
    }
    对于一维数组,foreach语句循环顺序是从下标为0的元素开始一直到数组的最后一个元素。对于多维数组,元素下标的递增是从最右边那一维开始的。同样break和continue可以出现在foreach语句中,功能不变。
    1.6.3 异常语句
    在编写程序时,不仅要关心程序的正常操作,还应该考虑到程序运行时可能发生的各类不可预期的事件,比如用户输入错误、内存不够、磁盘出错、网络资源不可用、数据库无法使用等,所有这些错误被称作异常,不能因为这些异常使程序运行产生问题。各种程序设计语言经常采用异常处理语句来解决这类异常问题。
    C#提供了一种处理系统级错误和应用程序级错误的结构化的、统一的、类型安全的方法。C#异常语句包含try子句、catch子句和finally子句。try子句中包含可能产生异常的语句,该子句自动捕捉执行这些语句过程中发生的异常。catch子句中包含了对不同异常的处理代码,可以包含多个catch子句,每个catch子句中包含了一个异常类型,这个异常类型必须是System.Exception类或它的派生类引用变量,该语句只扑捉该类型的异常。可以有一个通用异常类型的catch子句,该catch子句一般在事先不能确定会发生什么样的异常的情况下使用,也就是可以扑捉任意类型的异常。一个异常语句中只能有一个通用异常类型的catch子句,而且如果有的话,该catch子句必须排在其它catch子句的后面。无论是否产生异常,子句finally一定被执行,在finally子句中可以增加一些必须执行的语句。
    异常语句捕捉和处理异常的机理是:当try子句中的代码产生异常时,按照catch子句的顺序查找异常类型。如果找到,执行该catch子句中的异常处理语句。如果没有找到,执行通用异常类型的catch子句中的异常处理语句。由于异常的处理是按照catch子句出现的顺序逐一检查catch子句,因此catch子句出现的顺序是很重要的。无论是否产生异常,一定执行finally子句中的语句。异常语句中不必一定包含所有三个子句,因此异常语句可以有以下三种可能的形式:
     try –catch语句,可以有多个catch语句
     try -finally语句
     try -catch-finally语句,可以有多个catch语句
    请看下边的例子:
    1. try–catch-finally语句
    using System
    using System.IO//使用文件必须引用的名字空间
    public class Example
    { public static void Main()
    { StreamReader sr=null;//必须赋初值null,否则编译不能通过
    try
    { sr=File.OpenText("d:\\csarp\\test.txt");//可能产生异常
    string s;
    while(sr.Peek()!=-1)
    { s=sr.ReadLine();//可能产生异常
    Console.WriteLine(s);
    }
    }
    catch(DirectoryNotFoundException e)//无指定目录异常
    { Console.WriteLine(e.Message);
    }
    catch(FileNotFoundException e)//无指定文件异常
    { Console.WriteLine("文件"+e.FileName+"未被发现");
    }
    catch(Exception e)//其它所有异常
    { Console.WriteLine("处理失败:{0}",e.Message);
    }
    finally
    { if(sr!=null)
    sr.Close();
    }
    }
    }
    2. try -finally语句
    上例中,其实可以不用catch语句,在finally子句中把文件关闭,提示用户是否正确打开了文件,请读者自己完成。
    3. try -catch语句
    请读者把上例修改为使用try-catch结构,注意在每个catch语句中都要关闭文件。
    1.7 类的继承
    在1.3节,定义了一个描述个人情况的类Person,如果我们需要定义一个雇员类,当然可以从头开始定义雇员类Employee。但这样不能利用Person类中已定义的函数和数据。比较好的方法是,以Person类为基类,派生出一个雇员类Employee,雇员类Employee继承了Person类的数据成员和函数成员,既Person类的数据成员和函数成员成为Employee类的成员。这个Employee类叫以Person类为基类的派生类,这是C#给我们提出的方法。C#用继承的方法,实现代码的重用。
    1.7.1 派生类的声明格式
    派生类的声明格式如下:
    属性 类修饰符 class 派生类名:基类名 {类体}
    雇员类Employee定义如下:
    class Employee:Person//Person类是基类
    { private string department;//部门,新增数据成员
    private decimal salary;//薪金,新增数据成员
    public Employee(string Name,int Age,string D,decimal S):base(Name,Age)
    {//注意base的第一种用法,根据参数调用指定基类构造函数,注意参数的传递
    department=D;
    salary=S;
    }
    public new void Display()//覆盖基类Display()方法,注意new,不可用override
    { base.Display();//访问基类被覆盖的方法,base的第二种用法
    Console.WriteLine("部门:{0} 薪金:{1}",department,salary);
    }
    }
    修改主函数如下:
    class Class1
    { static void Main(string[] args)
    { Employee OneEmployee=new Employee("李四",30,"计算机系",2000);
    OneEmployee.Display();
    }
    }
    Employee类继承了基类Person的方法SetName()、SetAge(),数据成员name和age,即认为基类Person的这些成员也是Employee类的成员,但不能继承构造函数和析构函数。添加了新的数据成员department和salary。覆盖了方法Display()。请注意,虽然Employee类继承了基类Person的name和age,但由于它们是基类的私有成员,Employee类中新增或覆盖的方法不能直接修改name和age,只能通过基类原有的公有方法SetName()和SetAge()修改。如果希望在Employee类中能直接修改name和age,必须在基类中修改它们的属性为protected。
    1.7.2 base 关键字
    base关键字用于从派生类中访问基类成员,它有两种基本用法:
     在定义派生类的构造函数中,指明要调用的基类构造函数,由于基类可能有多个构造函数,根据base后的参数类型和个数,指明要调用哪一个基类构造函数。参见上节雇员类Employee构造函数定义中的base的第一种用法。
     在派生类的方法中调用基类中被派生类覆盖的方法。参见上节雇员类Employee的Display()方法定义中的base的第二种用法。
    1.7.3 覆盖基类成员
    在派生类中,通过声明与基类完全相同新成员,可以覆盖基类的同名成员,完全相同是指函数类型、函数名、参数类型和个数都相同。如上例中的方法Display()。派生类覆盖基类成员不算错误,但会导致编译器发出警告。如果增加new修饰符,表示认可覆盖,编译器不再发出警告。请注意,覆盖基类的同名成员,并不是移走基类成员,只是必须用如下格式访问基类中被派生类覆盖的方法:base.Display()。
    1.7.4 C#语言类继承特点
    C#语言类继承有如下特点:
     C#语言只允许单继承,即派生类只能有一个基类。
     C#语言继承是可以传递的,如果C从B派生,B从A派生,那么C不但继承B的成员,还要继承A中的成员。
     派生类可以添加新成员,但不能删除基类中的成员。
     派生类不能继承基类的构造函数、析构函数和事件。但能继承基类的属性。
     派生类可以覆盖基类的同名成员,如果在派生类中覆盖了基类同名成员,基类该成员在派生类中就不能被直接访问,只能通过base.基类方法名访问。
     派生类对象也是其基类的对象,但基类对象却不是其派生类的对象。例如,前边定义的雇员类Employee是Person类的派生类,所有雇员都是人类,但很多人并不是雇员,可能是学生,自由职业者,儿童等。因此C#语言规定,基类的引用变量可以引用其派生类对象,但派生类的引用变量不可以引用其基类对象。
    1.8 类的成员
    由于C#程序中每个变量或函数都必须属于一个类或结构,不能象C或C++那样建立全局变量,因此所有的变量或函数都是类或结构的成员。类的成员可以分为两大类:类本身所声明的以及从基类中继承来的。
    1.8.1 类的成员类型
    类的成员包括以下类型:
     局部变量:在for、switch等语句中和类方法中定义的变量,只在指定范围内有效。
     字段:即类中的变量或常量,包括静态字段、实例字段、常量和只读字段。
     方法成员:包括静态方法和实例方法。
     属性:按属性指定的get方法和Set方法对字段进行读写。属性本质上是方法。
     事件:代表事件本身,同时联系事件和事件处理函数。
     索引指示器:允许象使用数组那样访问类中的数据成员。
     操作符重载:采用重载操作符的方法定义类中特有的操作。
     构造函数和析构函数。
    包含有可执行代码的成员被认为是类中的函数成员,这些函数成员有方法、属性、索引指示器、操作符重载、构造函数和析构函数。
    1.8.2 类成员访问修饰符
    访问修饰符用于指定类成员的可访问性,C#访问修饰符有private、protected、public和internal4种。Private声明私有成员,私有数据成员只能被类内部的函数使用和修改,私有函数成员只能被类内部的函数调用。派生类虽然继承了基类私有成员,但不能直接访问它们,只能通过基类的公有成员访问。protected声明保护成员,保护数据成员只能被类内部和派生类的函数使用和修改,保护函数成员只能被类内部和派生类的函数调用。public声明公有成员,类的公用函数成员可以被类的外部程序所调用,类的公用数据成员可以被类的外部程序直接使用。公有函数实际是一个类和外部通讯的接口,外部函数通过调用公有函数,按照预先设定好的方法修改类的私有成员和保护成员。internal声明内部成员,内部成员只能在同一程序集中的文件中才是可以访问的,一般是同一个应用(Application)或库(Library)。
    1.9 类的字段和属性
    一般把类或结构中定义的变量和常量叫字段。属性不是字段,本质上是定义修改字段的方法,由于属性和字段的紧密关系,把它们放到一起叙述。
    1.9.1 静态字段、实例字段、常量和只读字段
    用修饰符static声明的字段为静态字段。不管包含该静态字段的类生成多少个对象或根本无对象,该字段都只有一个实例,静态字段不能被撤销。必须采用如下方法引用静态字段:类名.静态字段名。如果类中定义的字段不使用修饰符static,该字段为实例字段,每创建该类的一个对象,在对象内创建一个该字段实例,创建它的对象被撤销,该字段对象也被撤销,实例字段采用如下方法引用:实例名.实例字段名。用const修饰符声明的字段为常量,常量只能在声明中初始化,以后不能再修改。用readonly修饰符声明的字段为只读字段,只读字段是特殊的实例字段,它只能在字段声明中或构造函数中重新赋值,在其它任何地方都不能改变只读字段的值。例子:
    public class Test
    { public const int intMax=int.MaxValue;//常量,必须赋初值
    public int x=0;//实例字段
    public readonly int y=0;//只读字段
    public static int cnt=0;//静态字段
    public Test(int x1,int y1)//构造函数
    { //intMax=0;//错误,不能修改常量
    x=x1;//在构造函数允许修改实例字段
    y=y1;//在构造函数允许修改只读字段
    cnt++;//每创建一个对象都调用构造函数,用此语句可以记录对象的个数
    }
    public void Modify(int x1,int y1)
    { //intMax=0;//错误,不能修改常量
    x=x1;
    cnt=y1;
    //y=10;//不允许修改只读字段
    }
    }
    class Class1
    { static void Main(string[] args)
    { Test T1=new Test(100,200);
    T1.x=40;//引用实例字段采用方法:实例名.实例字段名
    Test.cnt=0;//引用静态字段采用方法:类名.静态字段名
    int z=T1.y;//引用只读字段
    z=Test.intMax;//引用常量
    }
    }
    1.9.2 属性
    C#语言支持组件编程,组件也是类,组件用属性、方法、事件描述。属性不是字段,但必然和类中的某个或某些字段相联系,属性定义了得到和修改相联系的字段的方法。C#中的属性更充分地体现了对象的封装性:不直接操作类的数据内容,而是通过访问器进行访问,借助于get和set方法对属性的值进行读写。访问属性值的语法形式和访问一个变量基本一样,使访问属性就象访问变量一样方便,符合习惯。
    在类的基本概念一节中,定义一个描述个人情况的类Person,其中字段name和age是私有字段,记录姓名和年龄,外部通过公有方法SetName和SetAge修改这两个私有字段。现在用属性来描述姓名和年龄。例子如下:
    using System;
    public class Person
    { private string P_name="张三";//P_name是私有字段
    private int P_age=12;//P_age是私有字段
    public void Display()//类的方法声明,显示姓名和年龄
    { Console.WriteLine("姓名:{0},年龄:{1}",P_name,P_age);
    }
    public string Name//定义属性Name
    { get
    { return P_name;}
    set
    { P_name=value;}
    }
    public int Age//定义属性Age
    { get
    { return P_age;}
    set
    { P_age=value;}
    }
    }
    public class Test
    { public static void Main()
    { Person OnePerson= new Person();
    OnePerson.Name="田七";//value="田七",通过set方法修改变量P_Name
    string s=OnePerson.Name;//通过get方法得到变量P_Name值
    OnePerson.Age=20;//通过定义属性,既保证了姓名和年龄按指定方法修改
    int x=OnePerson.Age;//语法形式和修改、得到一个变量基本一致,符合习惯
    OnePerson.Display();
    }
    }
    在属性的访问声明中,只有set访问器表明属性的值只能进行设置而不能读出,只有get访问器表明属性的值是只读的不能改写,同时具有set访问器和get访问器表明属性的值的读写都是允许的。
    虽然属性和字段的语法比较类似,但由于属性本质上是方法,因此不能把属性当做变量那样使用,也不能把属性作为引用型参数或输出参数来进行传递。
    1.10 类的方法
    方法是类中用于执行计算或其它行为的成员。所有方法都必须定义在类或结构中。
    1.10.1 方法的声明
    方法的声明格式如下:
    属性 方法修饰符 返回类型 方法名(形参列表){方法体}
    方法修饰符包括new、public、protected、internal、private、static、virtual、sealed、override、abstract和extern。这些修饰符有些已经介绍过,其它修饰符将逐一介绍。返回类型可以是任何合法的C#数据类型,也可以是void,即无返回值。形参列表的格式为:(形参类型 形参1,形参类型 形参2,...),可以有多个形参。不能使用C语言的形参格式。
    1.10.2 方法参数的种类
    C#语言的方法可以使用如下四种参数(请注意和参数类型的区别):
     值参数,不含任何修饰符。
     引用参数,以ref修饰符声明。
     输出参数,以out修饰符声明。
     数组参数,以params修饰符声明。
    1. 值参数
    当用值参数向方法传递参数时,程序给实参的值做一份拷贝,并且将此拷贝传递给该方法,被调用的方法不会修改实参的值,所以使用值参数时,可以保证实参的值是安全的。如果参数类型是引用类型,例如是类的引用变量,则拷贝中存储的也是对象的引用,所以拷贝和实参引用同一个对象,通过这个拷贝,可以修改实参所引用的对象中的数据成员。
    2. 引用参数
    有时在方法中,需要修改或得到方法外部的变量值,C语言用向方法传递实参指针来达到目的,C#语言用引用参数。当用引用参数向方法传递实参时,程序将把实参的引用,即实参在内存中的地址传递给方法,方法通过实参的引用,修改或得到方法外部的变量值。引用参数以ref修饰符声明。注意在使用前,实参变量要求必须被设置初始值。
    3. 输出参数
    为了把方法的运算结果保存到外部变量,因此需要知道外部变量的引用(地址)。输出参数用于向方法传递外部变量引用(地址),所以输出参数也是引用参数,与引用参数的差别在于调用方法前无需对变量进行初始化。在方法返回后,传递的变量被认为经过了初始化。值参数、引用参数和输出参数的使用见下例:
    using System;
    class g{public int a=0;}//类定义
    class Class1
    { public static void F1(ref char i)//引用参数
    { i='b';}
    public static void F2(char i)//值参数,参数类型为值类型
    { i='d';}
    public static void F3(out char i)//输出参数
    { i='e';}
    public static void F4(string s)//值参数,参数类型为字符串
    { s="xyz";}
    public static void F5(g gg)//值参数,参数类型为引用类型
    { gg.a=20;}
    public static void F6(ref string s)//引用参数,参数类型为字符串
    { s="xyz";}
    static void Main(string[] args)
    { char a='c';
    string s1="abc";
    F2(a);//值参数,不能修改外部的a
    Console.WriteLine(a);//因a未被修改,显示c
    F1(ref a);//引用参数,函数修改外部的a的值
    Console.WriteLine(a);//a被修改为b,显示b
    Char j;
    F3(out j);//输出参数,结果输出到外部变量j
    Console.WriteLine(j);//显示e
    F4(s1);//值参数,参数类型是字符串,s1为字符串引用变量
    Console.WriteLine(s1);//显示:abc,字符串s1不被修改
    g g1=new g();
    F5(g1);//值参数,但实参是一个类引用类型变量
    Console.WriteLine(g1.a.ToString());//显示:20,修改对象数据
    F6(ref s1);//引用参数,参数类型是字符串,s1为字符串引用变量
    Console.WriteLine(s1);//显示:xyz,字符串s1被修改
    }
    }
    4. 数组参数
    数组参数使用params说明,如果形参表中包含了数组参数,那么它必须是参数表中最后一个参数,数组参数只允许是一维数组。比如string[]和string[][]类型都可以作为数组型参数。最后,数组型参数不能再有ref和out修饰符。见下例:
    using System;
    class Class1
    { static void F(params int[] args)//数组参数,有params说明
    { Console.Write("Array contains {0} elements:",args.Length);
    foreach (int i in args)
    Console.Write(" {0}",i);
    Console.WriteLine();
    }
    static void Main(string[] args)
    { int[] a = {1,2,3};
    F(a);//实参为数组类引用变量a
    F(10, 20, 30, 40);//等价于F(new int[] {60,70,80,90});
    F(new int[] {60,70,80,90});//实参为数组类引用
    F();//等价于F(new int[] {});
    F(new int[] {});//实参为数组类引用,数组无元素
    }
    }
    程序输出
    Array contains 3 elements: 1 2 3
    Array contains 4 elements: 10 20 30 40
    Array contains 4 elements: 60,70,80,90
    Array contains 0 elements:
    Array contains 0 elements:
    方法的参数为数组时也可以不使用params,此种方法可以使用一维或多维数组,见下例:
    using System;
    class Class1
    { static void F(int[,] args)//值参数,参数类型为数组类引用变量,无params说明
    { Console.Write("Array contains {0} elements:",args.Length);
    foreach (int i in args)
    Console.Write(" {0}",i);
    Console.WriteLine();
    }
    static void Main(string[] args)
    { int[,] a = {{1,2,3},{4,5,6}};
    F(a);//实参为数组类引用变量a
    //F(10, 20, 30, 40);//此格式不能使用
    F(new int[,] {{60,70},{80,90}});//实参为数组类引用
    //F();//此格式不能使用
    //F(new int[,] {});//此格式不能使用
    }
    }
    程序输出
    Array contains 3 elements: 1 2 3 4 5 6
    Array contains 4 elements: 60,70,80,90
    1.10.3 静态方法和实例方法
    用修饰符static声明的方法为静态方法,不用修饰符static声明的方法为实例方法。不管类生成或未生成对象,类的静态方法都可以被使用,使用格式为:类名.静态方法名。静态方法只能使用该静态方法所在类的静态数据成员和静态方法。这是因为使用静态方法时,该静态方法所在类可能还没有对象,即使有对象,由于用类名.静态方法名方式调用静态方法,静态方法没有this指针来存放对象的地址,无法判定应访问哪个对象的数据成员。在类创建对象后,实例方法才能被使用,使用格式为:对象名.实例方法名。实例方法可以使用该方法所在类的所有静态成员和实例成员。例子如下:
    using System;
    public class UseMethod
    { private static int x=0;//静态字段
    private int y=1;//实例字段
    public static void StaticMethod()//静态方法
    { x=10;//正确,静态方法访问静态数据成员
    //y=20;//错误,静态方法不能访问实例数据成员
    }
    public void NoStaticMethod()//实例方法
    { x=10;//正确,实例方法访问静态数据成员
    y=20;//正确,实例方法访问实例数据成员
    }
    }
    public class Class1
    { public static void Main()
    { UseMethod m=new UseMethod();
    UseMethod.StaticMethod();//使用静态方法格式为:类名.静态方法名
    m.NoStaticMethod();//使用实例方法格式为:对象名.实例方法名
    }
    }
    1.10.4 方法的重载
    在C#语言中,如果在同一个类中定义的函数名相同,而参数类型或参数个数不同,认为是不相同的函数,仅返回值不同,不能看作不同函数,这叫做函数的重载。前边Person类中定义了多个构造函数就是重载的例子。在C语言中,若计算一个数据的绝对值,则需要对不同数据类型求绝对值方法使用不同的方法名,如用abc()求整型数绝对值,labs()求长整型数绝对值,fabs()求浮点数绝对值。而在C#语言中,可以使用函数重载特性,对这三个函数定义同样的函数名,但使用不同的参数类型。下面是实现方法:
    using System;
    public class UseAbs
    { public int abs(int x)//整型数求绝对值
    { return(x<0 ? -x:x);}
    public long abs(long x)//长整型数求绝对值
    {return(x<0 ? -x:x);}
    public double abs(double x)//浮点数求绝对值
    {return(x<0 ? -x:x);}
    }
    class Class1
    { static void Main(string[] args)
    { UseAbs m=new UseAbs();
    int x=-10;
    long y=-123;
    double z=-23.98d;
    x=m.abs(x);
    y=m.abs(y);
    z=m.abs(z);
    Console.WriteLine("x={0},y={1},z={2}",x,y,z);
    }
    }
    类的对象调用这些同名方法,在编译时,根据调用方法的实参类型决定调用那个同名方法,计算不同类型数据的绝对值。这给编程提供了极大方便。
    1.10.5 操作符重载
    操作符重载是将C#语言中的已有操作符赋予新的功能,但与该操作符的本来含义不冲突,使用时只需根据操作符出现的位置来判别其具体执行哪一种运算。操作符重载,实际是定义了一个操作符函数,操作符函数声明的格式如下:
    static public 函数返回类型 operator 重新定义的操作符(形参表)
    C#语言中有一些操作符是可以重载的,例如:+ - ! ~ ++ -- true false * / % & | ^ << >> == != > < >= <=等等。但也有一些操作符是不允许进行重载的,例如:=, &&, ||, ?:, new, typeof, sizeof, is等。
    下边的例子,定义一个复数类,并且希望复数的加减乘除用符号+,-.*,/来表示。
    using System;
    class Complex//复数类定义
    { private double Real;//复数实部
    private double Imag;//复数虚部
    public Complex(double x,double y)//构造函数
    { Real=x;
    Imag=y;
    }
    static public Complex operator - (Complex a)//重载一元操作符负号,注意1个参数
    { return (new Complex(-a.Real,-a.Imag));}
    static public Complex operator +(Complex a,Complex b)//重载二元操作符加号
    { return (new Complex(a.Real+b.Real,a.Imag+b.Imag));}
    public void Display()
    { Console.WriteLine("{0}+({1})j",Real,Imag);}
    }
    class Class1
    { static void Main(string[] args)
    { Complex x=new Complex(1.0,2.0);
    Complex y=new Complex(3.0,4.0);
    Complex z=new Complex(5.0,7.0);
    x.Display();//显示:1+(2)j
    y.Display();//显示:3+(4)j
    z.Display();//显示:5+(7)j
    z=-x;//等价于z=opeator-(x)
    z.Display();//显示:-1+(-2)j
    z=x+y;//即z=opeator+(x,y)
    z.Display();//显示:4+(6)j
    }
    }
    1.10.6 this关键字
    每个类都可以有多个对象,例如定义Person类的两个对象:
    Person P1=new Person("李四",30);
    Person P2=new Person("张三",40);
    因此P1.Display()应显示李四信息,P2.Display()应显示张三信息,但无论创建多少个对象,只有一个方法Display(),该方法是如何知道显示那个对象的信息的呢?C#语言用引用变量this记录调用方法Display()的对象,当某个对象调用方法Display()时,this便引用该对象(记录该对象的地址)。因此,不同的对象调用同一方法时,方法便根据this所引用的不同对象来确定应该引用哪一个对象的数据成员。this是类中隐含的引用变量,它是被自动被赋值的,可以使用但不能被修改。例如:P1.Display(),this引用对象P1,显示李四信息。P2.Display(),this引用对象P2,显示张三信息。
    1.11 类的多态性
    在面向对象的系统中,多态性是一个非常重要的概念。C#支持两种类型的多态性,第一种是编译时的多态性,一个类的对象调用若干同名方法,系统在编译时,根据调用方法的实参类型及实参的个数决定调用那个同名方法,实现何种操作。编译时的多态性是通过方法重载来实现的。C#语言的方法重载以及操作符重载和C++语言的基本一致。
    第二种是运行时的多态性,是在系统运行时,不同对象调用一个名字相同,参数的类型及个数完全一样的方法,会完成不同的操作。C#运行时的多态性通过虚方法实现。在类的方法声明前加上了virtual修饰符,被称之为虚方法,反之为非虚方法。C#语言的虚方法和C++语言的基本一致。下面的例子说明了虚方法与非虚方法的区别:
    using System;
    class A
    { public void F()//非虚方法
    { Console.Write(" A.F");}
    public virtual void G()//虚方法
    { Console.Write(" A.G");}
    }
    class B:A//A类为B类的基类
    { new public void F()//覆盖基类的同名非虚方法F(),注意使用new
    { Console.Write(" B.F");}
    public override void G()//覆盖基类的同名虚方法G(),注意使用override
    { Console.Write(" B.G");}
    }
    class Test
    { static void F2(A aA)//注意,参数为A类引用变量
    { aA.G();}
    static void Main()
    { B b=new B();
    A a1=new A();
    A a2=b;//允许基类引用变量引用派生类对象,a2引用派生类B对象b
    a1.F();//调用基类A的非虚方法F(),显示A.F
    a2.F();//F()为非虚方法,调用基类A的F(),显示A.F
    b.F();//F()为非虚方法,调用派生类B的F(),显示B.F
    a1.G();//G()为虚方法,因a1引用基类A对象,调用基类A的G(),显示A.G
    a2.G();//G()为虚方法,因a2引用派生类B对象,调用派生类B的G(),显示B.G
    F2(b);//实参为派生类B对象,由于A aA=b,调用派生类B的函数G(),显示B.G
    F2(a1);//实参为基类A对象,调用A类的函数G(),显示A.G
    }
    }
    那么输出应该是:
    A.F A.F B.F A.G B.G B.G A.G
    注意例子中,不同对象调用同名非虚方法F()和同名虚方法G()的区别。a2虽然是基类引用变量,但它引用派生类对象b。由于G()是虚方法,因此a2.G()调用派生类B的G(),显示G.F。但由于F()是非虚方法,a2.F()仍然调用基类A的F(),显示A.F。或者说,如果将基类引用变量引用不同对象,或者是基类对象,或者是派生类对象,用这个基类引用变量分别调用同名虚方法,根据对象不同,会完成不同的操作。而非虚方法则不具备此功能。
    方法F2(A aA)中,参数是A类类型,F2(b)中形参和实参的关系是:A aA=b,即基类引用变量aA引用派生类对象b,aA.G()调用派生类B的函数G(),显示B.G。同理,F2(a1)实参为基类A对象,调用A类的函数G(),显示A.G。
    在类的基本概念一节中,定义一个描述个人情况的类Person,其中公有方法Display()用来显示个人信息。在派生雇员类Employee中,覆盖了基类的公有方法Display(),以显示雇员新增加的信息。我们希望隐藏这些细节,希望无论基类还是派生类,都调用同一个显示方法,根据对象不同,自动显示不同的信息。可以用虚方法来实现,这是一个典型的多态性例子。例子
    using System;
    public class Person
    { private String name="张三";//类的数据成员声明
    private int age=12;
    protected virtual void Display()//类的虚方法
    { Console.WriteLine("姓名:{0},年龄:{1}",name,age);
    }
    public Person(string Name,int Age)//构造函数,函数名和类同名,无返回值
    { name=Name;
    age=Age;
    }
    static public void DisplayData(Person aPerson)//静态方法
    { aPerson.Display();//不是静态方法调用实例方法,如写为Display()错误
    }
    }
    public class Employee:Person//Person类是基类
    { private string department;
    private decimal salary;
    public Employee(string Name,int Age,string D,decimal S):base(Name,Age)
    { department=D;
    salary=S;
    }
    protected override void Display()//重载虚方法,注意用override
    { base.Display();//访问基类同名方法
    Console.WriteLine("部门:{0} 薪金:{1} ", department,salary);
    }
    }
    class Class1
    { static void Main(string[] args)
    { Person OnePerson=new Person("李四",30);
    Person.DisplayData(OnePerson);//显示基类数据
    Employee OneEmployee=new Employee("王五",40,"财务部",2000);
    Person.DisplayData(OneEmployee); //显示派生类数据
    }
    }
    运行后,显示的效果是:
    姓名: 李四,年龄:30
    姓名: 王五,年龄:40
    部门:财务部 薪金:2000
    1.12 抽象类和抽象方法
    抽象类表示一种抽象的概念,只是希望以它为基类的派生类有共同的函数成员和数据成员。抽象类使用abstract修饰符,对抽象类的使用有以下几点规定:
     抽象类只能作为其它类的基类,它不能直接被实例化。
     抽象类允许包含抽象成员,虽然这不是必须的。抽象成员用abstract修饰符修饰。
     抽象类不能同时又是密封的。
     抽象类的基类也可以是抽象类。如果一个非抽象类的基类是抽象类,则该类必须通过覆盖来实现所有继承而来的抽象方法,包括其抽象基类中的抽象方法,如果该抽象基类从其它抽象类派生,还应包括其它抽象类中的所有抽象方法。
    请看下面的示例:
    abstract class Figure//抽象类定义
    { protected double x=0,y=0;
    public Figure(double a,double b)
    { x=a;
    y=b;
    }
    public abstract void Area();//抽象方法,无实现代码
    }
    class Square:Figure///类Square定义
    { public Square(double a,double b):base(a,b)
    {}
    public override void Area()//不能使用new,必须用override
    { Console.WriteLine("矩形面积是:{0}",x*y);}
    }
    class Circle:Figure///类Square定义
    { public Circle(double a):base(a,a)
    {}
    public override void Area()
    { Console.WriteLine("园面积是:{0}",3.14*x*y);}
    }
    class Class1
    { static void Main(string[] args)
    { Square s=new Square(20,30);
    Circle c=new Circle(10);
    s.Area();
    c.Area();
    }
    }
    程序输出结果为:
    矩形面积是:600
    园面积是:314
    抽象类Figure提供了一个抽象方法Area(),并没有实现它,类Square和Circle从抽象类Figure中继承方法Area(),分别具体实现计算矩形和园的面积。
    在类的基本概念一节中,定义一个描述个人情况的类Person,它只是描述了一个人最一般的属性和行为,因此不希望生成它的对象,可以定义它为抽象类。
    注意:C++程序员在这里最容易犯错误。C++中没有对抽象类进行直接声明的方法,而认为只要在类中定义了纯虚函数,这个类就是一个抽象类。纯虚函数的概念比较晦涩,直观上不容易为人们接受和掌握,因此C#抛弃了这一概念。
    1.13 密封类和密封方法
    有时候,我们并不希望自己编写的类被继承。或者有的类已经没有再被继承的必要。C#提出了一个密封类(sealed class)的概念,帮助开发人员来解决这一问题。
    密封类在声明中使用sealed修饰符,这样就可以防止该类被其它类继承。如果试图将一个密封类作为其它类的基类,C#编译器将提示出错。理所当然,密封类不能同时又是抽象类,因为抽象总是希望被继承的。
    C#还提出了密封方法(sealed method)的概念。方法使用sealed修饰符,称该方法是一个密封方法。在派生类中,不能覆盖基类中的密封方法。
    1.14 接口
    与类一样,在接口中可以定义一个和多个方法、属性、索引指示器和事件。但与类不同的是,接口中仅仅是它们的声明,并不提供实现。因此接口是函数成员声明的集合。如果类或结构从一个接口派生,则这个类或结构负责实现该接口中所声明的所有成员。一个接口可以从多个接口继承,而一个类或结构可以实现多个接口。由于C#语言不支持多继承,因此,如果某个类需要继承多个类的行为时,只能使用多个接口加以说明。
    1.14.1 接口声明
    接口声明是一种类型声明,它定义了一种新的接口类型。接口声明格式如下:
    属性 接口修饰符 interface 接口名:基接口{接口体}
    其中,关键字interface、接口名和接口体时必须的,其它项是可选的。接口修饰符可以是new、public、protected、internal和private。例子:
    public interface IExample
    {//所有接口成员都不能包括实现
    string this[int index] {get;set;}//索引指示器声明
    event EventHandler E;//事件声明
    void F(int value);//方法声明
    string P { get; set;}//属性声明
    }
    声明接口时,需注意以下内容:
     接口成员只能是方法、属性、索引指示器和事件,不能是常量、域、操作符、构造函数或析构函数,不能包含任何静态成员。
     接口成员声明不能包含任何修饰符,接口成员默认访问方式是public。
    1.14.2 接口的继承
    类似于类的继承性,接口也有继承性。派生接口继承了基接口中的函数成员说明。接口允许多继承,一个派生接口可以没有基接口,也可以有多个基接口。在接口声明的冒号后列出被继承的接口名字,多个接口名之间用分号分割。例子如下:
    using System;
    interface IControl
    { void Paint();
    }
    interface ITextBox:IControl//继承了接口Icontrol的方法Paint()
    { void SetText(string text);
    }
    interface IListBox:IControl//继承了接口Icontrol的方法Paint()
    { void SetItems(string[] items);
    }
    interface IComboBox:ITextBox,IListBox
    {//可以声明新方法
    }
    上面的例子中,接口ITextBox和IListBox都从接口IControl中继承,也就继承了接口IControl的Paint方法。接口IComboBox从接口ITextBox和IListBox中继承,因此它应该继承了接口ITextBox的SetText方法和IListBox的SetItems方法,还有IControl的Paint方法。
    1.14.3 类对接口的实现
    前面已经说过,接口定义不包括函数成员的实现部分。继承该接口的类或结构应实现这些函数成员。这里主要讲述通过类来实现接口。类实现接口的本质是,用接口规定类应实现那些函数成员。用类来实现接口时,接口的名称必须包含在类声明中的基类列表中。
    在类的基本概念一节中,定义一个描述个人情况的类Person,从类Person可以派生出其它类,例如:工人类、公务员类、医生类等。这些类有一些共有的方法和属性,例如工资属性。一般希望所有派生类访问工资属性时用同样变量名。该属性定义在类Person中不合适,因为有些人无工资,如小孩。如定义一个类作为基类,包含工资属性,但C#不支持多继承。可行的办法是使用接口,在接口中声明工资属性。工人类、公务员类、医生类等都必须实现该接口,也就保证了它们访问工资属性时用同样变量名。例子如下:
    using System;
    public interface I_Salary//接口
    { decimal Salary//属性声明
    { get;
    set;
    }
    }
    public class Person
    {…//见1.9.2属性节Person类定义,这里不重复了。
    }
    public class Employee:Person,I_Salary//Person类是基类,I_Salary是接口
    {//不同程序员完成工人类、医生类等,定义工资变量名称可能不同
    private decimal salary;
    public new void Display()
    { base.Display();
    Console.WriteLine("薪金:{0} ",salary);
    }
    //工人类、医生类等都要实现属性Salary,保证使用的工资属性同名
    public decimal Salary
    { get
    { return salary;}
    set
    { salary=value;}
    }
    }
    public class Test
    { public static void Main()
    { Employee S=new Employee();
    S.Name="田七";//修改属性Name
    S.Age=20;//修改属性Age
    S.Salary=2000;//修改属性Salary
    S.Display();
    }
    }
    如果类实现了某个接口,类也隐式地继承了该接口的所有基接口,不管这些基接口有没有在类声明的基类表中列出。因此,如果类从一个接口派生,则这个类负责实现该接口及该接口的所有基接口中所声明的所有成员。
    1.15 代表
    在这里要介绍的是C#的一个引用类型----代表(delegate),也翻译为委托。它实际上相当于C语言的函数指针。与指针不同的是C#中的代表是类型安全的。代表类声明格式如下:
    属性集 修饰符 delegate 函数返回类型 定义的代表标识符(函数形参列表);
    修饰符包括new、public、protected、internal和private。例如我们可以声明一个返回类型为int,无参数的函数的代表MyDelegate:
    public delegate int MyDelegate();//只能代表返回类型为int,无参数的函数
    声明了代表类MyDelegate,可以创建代表类MyDelegate的对象,用这个对象去代表一个静态方法或非静态的方法,所代表的方法必须为int类型,无参数。看下面的例子:
    using System;
    delegate int MyDelegate();//声明一个代表,注意声明的位置
    public class MyClass
    { public int InstanceMethod()//非静态的方法,注意方法为int类型,无参数
    { Console.WriteLine("调用了非静态的方法。");
    return 0;
    }
    static public int StaticMethod()//静态方法,注意方法为int类型,无参数
    { Console.WriteLine("调用了静态的方法。");
    return 0;
    }
    }
    public class Test
    { static public void Main ()
    { MyClass p = new MyClass();
    //用new建立代表类MyDelegate对象,d中存储非静态的方法InstanceMethod的地址
    MyDelegate d=new MyDelegate(p.InstanceMethod);//参数是被代表的方法
    d();//调用非静态方法
    //用new建立代表类MyDelegate对象,d中存储静态的方法StaticMethod的地址
    d=new MyDelegate(MyClass.StaticMethod);//参数是被代表的方法
    d();//调用静态方法
    }
    }
    程序的输出结果是:
    调用了非静态的方法。
    调用了静态的方法。
    1.16 事件
    事件是C#语言内置的语法,可以定义和处理事件,为使用组件编程提供了良好的基础。
    1.16.1 事件驱动
    Windows操作系统把用户的动作都看作消息,C#中称作事件,例如用鼠标左键单击按钮,发出鼠标单击按钮事件。Windows操作系统负责统一管理所有的事件,把事件发送到各个运行程序。各个程序用事件函数响应事件,这种方法也叫事件驱动。
    C#语言使用组件编制Windows应用程序。组件本质上是类。在组件类中,预先定义了该组件能够响应的事件,以及对应的事件函数,该事件发生,将自动调用自己的事件函数。例如,按钮类中定义了单击事件Click和单击事件函数。一个组件中定义了多个事件,应用程序中不必也没必要响应所有的事件,而只需响应其中很少事件,程序员编制相应的事件处理函数,用来完成需要响应的事件所应完成的功能。现在的问题是,第一,如何把程序员编制的事件处理函数和组件类中预先定义的事件函数联系起来。第二,如何使不需响应的事件无动作。这是本节要节的解决问题。
    1.16.2 事件的声明
    在C#中,事件首先代表事件本身,例如按钮类的单击事件,同时,事件还是代表类引用变量,可以代表程序员编制的事件处理函数,把事件和事件处理函数联系在一起。下面的例子定义了一个Button组件,这个例子不完整,只是说明问题。实际在C#语言类库中已预定义了Button组件,这里的代码只是想说明Button组件中是如何定义事件的。例子如下:
    public delegate void EventHandler(object sender,EventArgs e);//代表声明
    //EventHandler可以代表没有返回值,参数为(object sender,EventArgs e)的函数
    public class Button:Control//定义一个按钮类Button组件
    {…//按钮类Button其它成员定义
    public event EventHandler Click;//声明一个事件Click,是代表类引用变量
    protected void OnClick(EventArgs e)//Click事件发生,自动触发OnClick方法
    { if(Click!=null)//如果Click已代表了事件处理函数,执行这个函数
    Click(this,e);
    }
    public void Reset()
    { Click=null;}
    }
    在这个例子中,Click事件发生,应有代码保证(未列出)自动触发OnClick方法。Click是类Button的一个事件,同时也是代表EventHandler类的引用变量,如令Click代表事件处理函数,该函数完成Click事件应完成的功能,Click事件发生时,执行事件处理函数。
    1.16.3 事件的预订和撤消
    在随后的例子中,我们声明了一个使用Button类的登录对话框类,对话框类含有两个按钮:OK和Cancel按钮。
    public class LoginDialog: Form//登录对话框类声明
    { Button OkButton;
    Button CancelButton;
    public LoginDialog()//构造函数
    { OkButton=new Button();//建立按钮对象OkButton
    //Click代表OkButtonClick方法,注意+=的使用
    OkButton.Click+=new EventHandler(OkButtonClick);
    CancelButton=new Button();//建立按钮对象OkButton
    CancelButton.Click += new EventHandler(CancelButtonClick);
    }
    void OkButtonClick(object sender, EventArgs e)
    {…//处理OkButton.Click事件的方法
    }
    void CancelButtonClick(object sender, EventArgs e)
    {…//处理CancelButton.Click事件的方法
    }
    }
    在例子中建立了Button类的两个实例,单击按钮事件Click通过如下语句和事件处理方法联系在一起:OkButton.Click+=new EventHandler(OkButtonClick),该语句的意义是使OkButton.Click代表事件处理方法OkButtonClick,这样只要Click事件被触发,事件处理方法OkButtonClick就会被自动调用。撤消事件和事件处理方法OkButtonClick的联系采用如下语句实现:OkButton.Click-=new EventHandler(OkButtonClick),这时,OkButton.Click就不再代表事件处理方法,Click事件被触发,方法OkButtonClick就不会被调用了。务必理解这两条语句的用法。使用Visual Studio.Net集成环境可以自动建立这种联系,在自动生成的代码中包括这两条语句。
    1.17 索引指示器
    在C#语言中,数组也是类,比如我们声明一个整型数数组:int[] arr=new int[5],实际上生成了一个数组类对象,arr是这个对象的引用(地址),访问这个数组元素的方法是:arr[下标],在数组类中,使用索引访问元素是如何实现的呢?是否可以定义自己的类,用索引访问类中的数据成员?索引指示器(indexer)为我们提供了通过索引方式方便地访问类的数据成员的方法。
    首先看下面的例子,用于打印出小组人员的名单:
    using System
    class Team
    { string[] s_name = new string[2];//定义字符串数组,记录小组人员姓名
    public string this[int nIndex]//索引指示器声明,this为类Team类的对象
    { get//用对象名[索引]得到记录小组人员姓名时,调用get函数
    { return s_name[nIndex];
    }
    set//用对象名[索引]修改记录小组人员姓名时,调用set函数
    { s_name[nIndex] =value;//value为被修改值
    }
    }
    }
    class Test
    { public static void Main()
    { Team t1 = new Team();
    t1[0]="张三";
    t1[1]="李斯";
    Console.WriteLine("{0},{1}",t1[0], t1[1]);
    }
    }
    显示结果如下:张三,李斯
    1.18 名字空间
    一个应用程序可能包含许多不同的部分,除了自己编制的程序之外,还要使用操作系统或开发环境提供的函数库、类库或组件库,软件开发商处购买的函数库、类库或组件库,开发团队中其它人编制的程序,等等。为了组织这些程序代码,使应用程序可以方便地使用这些程序代码,C#语言提出了名字空间的概念。名字空间是函数、类或组件的容器,把它们按类别放入不同的名字空间中,名字空间提供了一个逻辑上的层次结构体系,使应用程序能方便的找到所需代码。这和C语言中的include语句的功能有些相似,但实现方法完全不同。
    1.18.1 名字空间的声明
    用关键字namespace声明一个名字空间,名字空间的声明要么是源文件using语句后的第一条语句,要么作为成员出现在其它名字空间的声明之中,也就是说,在一个名字空间内部还可以定义名字空间成员。全局名字空间应是源文件using语句后的第一条语句。在同一名字空间中,不允许出现同名名字空间成员或同名的类。在声明时不允许使用任何访问修饰符,名字空间隐式地使用public修饰符。例子如下:
    using System;
    namespace N1//N1为全局名字空间的名称,应是using语句后的第一条语句
    { namespace N2//名字空间N1的成员N2
    { class A//在N2名字空间定义的类不应重名
    { void f1(){};}
    class B
    { void f2(){};}
    }
    }
    也可以采用非嵌套的语法来实现以上名字空间:
    namespace N1.N2//类A、B在名字空间N1.N2中
    { class A
    { void f1(){};}
    class B
    { void f2(){};}
    }
    也可以采用如下格式:
    namespace N1.N2//类A在名字空间N1.N2中
    { class A
    { void f1(){};}
    }
    namespace N1.N2//类B在名字空间N1.N2中
    { class B
    { void f2(){};}
    }
    1.18.2 名字空间使用
    如在程序中,需引用其它名字空间的类或函数等,可以使用语句using,例如需使用上节定义的方法f1()和f2(),可以采用如下代码:
    using N1.N2;
    class WelcomeApp
    { A a=new A();
    a.f1();
    }
    using N1.N2实际上是告诉应用程序到哪里可以找到类A。请读者重新看一下1.2.1节中的例子。
    1.19 非安全代码
    在C和C++的程序员看来,指针是最强有力的工具之一,同时又带来许多问题。因为指针指向的数据类型可能并不相同,比如你可以把int类型的指针指向一个float类型的变量,而这时程序并不会出错。如果你删除了一个不应该被删除的指针,比如Windows中指向主程序的指针,程序就有可能崩溃。因此滥用指针给程序带来不安全因素。正因为如此,在C#语言中取消了指针这个概念。虽然不使用指针可以完成绝大部分任务,但有时在程序中还不可避免的使用指针,例如调用Windows操作系统的API函数,其参数可能是指针,所以在C#中还允许使用指针,但必须声明这段程序是非安全(unsafe)的。可以指定一个方法是非安全的,例如:unsafe void F1(int * p){…}。可以指定一条语句是非安全的,例如:unsafe int* p2=p1;还可以指定一段代码是非安全的,例如:unsafe{ int* p2=p1;int* p3=p4;}。在编译时要采用如下格式:csc 要编译的C#源程序 /unsafe。
    习题
    1. 从键盘输入姓名,在显示器中显示对输入姓名的问候。(提示:string为字符串类型,用语句string s=Console.ReadLine()输入姓名)
    2. 构造函数和析购函数的主要作用是什么?它们各有什么特性?
    3. 定义点类,数据成员为私有成员,增加有参数和无参数构造函数,在主函数中生成点类对象,并用字符显示点类对象的坐标。
    4. 定义矩形类,数据成员为私有成员,增加有参数和无参数构造函数,在主函数中生成矩形类对象,并用字符显示矩形类对象的长、宽和矩形左上角的坐标。
    5. 设计一个计数器类,统计键入回车的次数,数据成员为私有成员,在主程序中使用此类统计键入回车的次数。
    6. 说明值类型和引用类型的区别,并和C语言相应类型比较。
    7. 定义点结构,在主函数中生成点结构变量,从键盘输入点的位置,并重新显示坐标。
    8. 定义整型一维数组,从键盘输入数组元素数值后,用循环语句显示所有元素的值。
    9. 输入字符串,将字符串第一个字母和每个空格后的字母变为大写,其余字母为小写后输出。
    10. 输入5个数,在每两个数之间增加3个空格后输出。
    11. 编一个猜数程序,程序设定一个1位十进制数,允许用户猜3次,错了告诉比设定数大还是小,用switch语句实现。
    12. C#语言for语句可以这样使用:for(int i;i<10;i++),请问,i的有效使用范围。
    13. 用字符*在CRT上显示一个矩形。
    14. 输入一个字符串,用foreach语句计算输入的字符串长度,并显示长度。
    15. 输入两个数相加,并显示和。用异常语句处理输入错误。
    16. 将1.6.3节中try–catch-finally语句例子改为try-finally和try–catch语句。
    17. 定义点类,从点类派生矩形类,数据成员为私有成员,增加有参数和无参数构造函数,在主函数中生成矩形类对象,并用字符显示矩形类对象的长、宽和矩形左上角的坐标。
    18. 重做12题,将数据成员用属性表示。
    19. 定义一个类,将类外部的char数组元素都变为大写。主程序输入一个字符串,将其变为char数组,变为大写后输出每一个char数组元素。分别用类对象和静态函数实现。
    20. 定义分数类,实现用符号+,-,*,/完成分数的加减乘除。在主函数中输入两个数,完成运算后输出运算结果。
    21. 建立一个sroot()函数,返回其参数的二次根。重载它,让它能够分别返回整数、长整数和双精度参数的二次根。
    22. 重新设计complex类,完成复数的+、-、*、/四则运算。
    23. 定义点类,从点类派生矩形类和园类,主程序实现用同一个方法显示矩形和园的面积。
    24. 重做19题,将点类定义为抽象类。
    25. 重做19题,改为接口实现,即将点类改为接口。


    第二章 Windows编程的基础知识
    2.1 窗口
    Windows应用程序一般都有一个窗口,窗口是运行程序与外界交换信息的界面。一个典型的窗口包括标题栏,最小化按钮,最大/还原按钮,关闭按钮,系统菜单图标,菜单,工具条,状态栏,滚动条,客户区等。程序员的工作之一是设计符合自己要求的窗口,C#用控件的方法设计界面。编程另一个工作是在用户区显示数据和图形。
    2.2 Windows的消息系统
    2.2.1 消息驱动(事件驱动)
    Windows应用程序和dos程序(控制台程序)的最大区别是事件驱动,也叫消息驱动。dos程序运行时如要读键盘,则要独占键盘等待用户输入,如用户不输入,则CPU一直执行键盘输入程序,等待用户输入,即dos程序独占外设和CPU。
    Windows操作系统是一个多任务的操作系统,允许同时运行多个程序,它不允许任何一个程序独占外设,如键盘,鼠标等,所有运行程序共享外设和CPU,各个运行程序都要随时从外设接受命令,执行命令。
    因此必须由Windows操作系统统一管理各种外设。Windows把用户对外设的动作都看作事件(消息),如单击鼠标左键,发送单击鼠标左键事件,用户按下键盘,发送键盘被按下的事件等。Windows操作系统统一负责管理所有的事件,把事件发送到各个运行程序,而各个运行程序用一个函数响应事件,这个函数叫事件响应函数。这种方法叫事件驱动。每个事件都有它自己的事件响应函数,当接到Windows事件后,自动执行此事件的事件响应函数。程序员编程的主要工作就是编制这些事件的处理函数,完成相应的工作。
    2.2.2 事件队列
    Windows把用户的动作都看作事件,Windows操作系统负责管理所有的事件,事件发生后,这些事件被放到系统事件队列中,Windows操作系统从系统事件队列中逐一取出事件,分析各个事件,分送事件到相应运行程序的事件队列中。而每个运行程序,则利用消息循环方法(既循环取得自己事件队列中的事件)得到事件,并把他们送到当前活动窗口,由窗口中的事件函数响应各个事件(消息)。因此,每个运行程序都有自己的事件队列。
    2.2.3 注视窗口
    Windows操作系统允许多个程序同时运行,每个程序可能拥有多个窗口,但其中只有一个窗口是活动的,我们能从窗口的标题栏的颜色来识别一个活动窗口,这个窗口接收Windows系统发来的大部分的事件。这个应用程序的窗口被称为注视(活动)窗口。
    2.3 Windows编程接口和类库
    操作系统为了方便应用程序设计,一般都要提供一个程序库,一些设计应用程序的共用代码都包含在这个程序库中。程序员可以调用这些代码,以简化编程。这节介绍一些常用程序库。
    2.3.1 Windows编程接口(API)
    API(Application Programming Interface)是Windows98、2000和XP操作系统中提供的一组函数,这些函数采用C语言调用格式,是为程序员编制Windows应用程序提供的编程接口。程序员用C语言直接调用API也可以编制Windows应用程序,但大量的程序代码必须由程序员自己编写,而API函数非常庞大,给编程者带来很大的困难。
    2.3.2 MFC类库
    由于API函数十分庞大复杂,看不到函数之间的关系,使程序员不易使用。用C语言使用API函数编写Windows应用程序是十分困难的。微软的VC++6.0用类对API函数进行了封装,为编程提供了MFC类库。使用MFC类库简化了Windows应用程序的编制。但是,MFC类库的使用还是比较复杂的,因此,VC++一直是一些专业人员的编程工具。
    2.3.3 组件库
    为了简化Windows应用程序的设计,提出了组件(控件)的概念,组件也是类,按钮、菜单、工具条等都可以封装为组件,组件采用属性、事件、方法来描述,其中属性描述组件的特性,如按钮的标题,标签字体的颜色和大小。方法是组件类提供的函数,通过调用这些方法,可以控制组件的行为。组件通过事件和外界联系,一个组件可以响应若干个事件,可以为事件增加事件处理函数,以后每当发生该事件,将自动调用该事件处理函数处理此事件。很多组件在设计阶段是可见的,支持可视化编程,这些组件又被叫做控件。用控件编制Windows应用程序很象搭积木,将控件放到窗体中,设置好属性,漂亮的界面就设计好了。组件编程的工具有很多,例如:VB6.0、VB.Net、C#、C++Builder、Java、Delphi等快速开发工具(RAD)。这些工具都有自己的组件库。
    2.3.4 .NET框架类库
    .NET系统为编制Windows应用程序、Web应用程序、Web服务,在.Net框架(.Net FrameWork)中提供了基础类库(Base Class Library)。它是一个统一的、面向对象的、层次化的、可扩展的类库,统一了微软当前各种不同的框架和开发模式,无论开发Windows应用程序,还是开发Web应用程序,采用相同的组件名称,组件具有相同的属性、方法和事件,开发模式也类似,方便程序员学习。.Net框架类库支持控件可视化编程,.Net中的VC++.Net、VB.Net、C#语言都使用这个类库,消除了各种语言开发模式的差别。该类库包括以下功能:基础类库(基本功能,象字符串、数组等)、网络、安全、远程化、诊断和调试、I/O、数据库、XML、Web服务、Web编程、Windows编程接口等等。
    Windows98、2000和XP操作系统并不包含.NET框架类库,为了运行C#程序,必须安装.Net FrameWork。
    2.4 Windows应用程序的基本结构
    Windows应用程序和控制台应用程序的基本结构基本一样,程序的执行总是从Main()方法开始,主函数Main()必须在一个类中。但Windows应用程序使用图形界面,一般有一个窗口(Form),采用事件驱动方式工作。本节介绍Windows应用程序的基本结构。
    2.4.1 最简单的Windows应用程序
    最简单的Windows应用程序如下:
    using System;//引入名字空间
    using System.Windows.Forms;
    public class Form1:Form//类定义
    { static void Main()//主函数
    { Application.Run(new Form1());
    }
    }
    自定义类Form1以Form类为基类。Form类是.Net系统中定义的窗体类,Form类对象具有Windows应用程序窗口的最基本功能,有标题栏、系统菜单、最大化按钮、最小化按钮和关闭按钮、用户区。Form类对象还是一个容器,在Form窗体中可以放置其它控件,例如菜单控件,工具条控件等等。System.Application类中的静态方法Run负责完成一个应用程序的初始化,运行,终止等功能,其参数是本程序使用的窗体Form1类对象,Run方法还负责从操作系统接受事件,并把事件送到窗体中响应。窗体关闭,方法Run退出,Windows应用程序结束。假设已经将文件保存在d:\Charp目录下,文件名为:e1.cs。启动命令行提示符,在屏幕上输入一行命令:d:回车,cd Charp回车,键入命令:
    C:\WINNT\Microsoft.NET\Framework\v1.0.3705\csc /t:winexe /r:system.dll,System.Windows.Forms.dll e1.cs
    命令中的/t:winexe表示要建立一个Windows应用程序,/r表示要引入的命名空间。也可以用记事本建立一个批处理文件g.bat,将以上命令内容拷贝到文件中,运行g.bat,和在命令行提示符键入命令效果相同。以上方法在FrameWork SDK 2000中实现。如果一切正常e1.cs文件将被编译,编译后生成可执行文件e1.exe。运行可执行文件e1.exe,CRT上出现一个窗口如右图。
    可以在Form1类中定义新的变量,由于主窗体关闭,程序也就结束了,因此定义在主窗体Form1中的变量的生命周期和程序的生命周期是相同的,从这个意义上说,这些变量是全局变量。可以为Form1类定义构造函数,在构造函数中做一些初始化的工作,例如修改Form1标题栏中的标题。还可以在Form1中定义控件类的对象,这些控件将在Form1的用户区显示出来,换句话讲,在Form1中生成控件对象,也就是把控件放到窗体中。如在窗体中增加了一个按钮(Button)控件,单击按钮,将产生单击按钮事件,完成一定功能,下例说明了如何在窗体中增加控件,如何修改控件属性,如何增加控键的事件处理函数。
    using System;
    using System.Windows.Forms;
    public class Form1:Form
    { Button button1;//生成Button类引用变量,和应用程序有相同生命周期
    public Form1()//构造函数
    {//下句修改主窗体标题,不指明属性(方法)所属对象,默认为Form1类的属性(方法)
    Text="我的第一个程序";//也可写为:this.Text="我的第一个程序";
    button1=new Button();//生成Button类对象
    button1.Location=new Point(25,25);//修改button1属性location即按钮位置
    button1.Text="确定";//修改button1属性Text,即按钮的标题
    //下句指定button1_Click函数是按钮单击事件的单击事件处理函数
    button1.Click+=new System.EventHandler(button1_Click);
    this.Controls.Add(button1);//按钮增加到窗体中,将在主窗体用户区显示出来
    }
    static void Main()
    { Application.Run(new Form1());
    }
    private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
    {//事件处理函数
    this.button1.Text="单击了我";//单击按钮事件执行的语句
    }
    }
    请注意在窗体中增加控件类的对象的步骤,首先生成一个引用变量button1,和主窗体Form1有相同的生命周期,第二步在构造函数中用new生成Button类对象,第三步在构造函数中修改button1的属性,增加button1的事件函数。这些步骤对于定义任何一个控件都是相同的。编译运行结果如右图:

    2.4.2 用Visual Studio.Net建立Windows应用程序框架
    以上所做的工作,都是一些固定的工作,可以使用Visual Studio.Net自动建立,下面介绍使用Visual Studio.Net创建Windows应用程序的具体步骤。
    (1) 运行Visual Studio.Net程序,出现如图1.2.2A界面。
    (2) 单击新建项目按钮,出现如图1.2.2B对话框。在项目类型(P)编辑框中选择Visual C#项目,在模板(T)编辑框中选Windows应用程序,在名称(N)编辑框中键入e2,在位置(L)编辑框中键入D:\csarp。也可以单击浏览按钮,在打开文件对话框中选择文件夹。单击确定按钮,创建项目。出现如图2.4.2A界面。生成一个空白窗体(Form1)。

    图2.4.2A
    (3) 在e2文件夹中下有两个文件夹和8个文件,一般只修改Form1.cs文件。右击Form1窗体,在快捷菜单中选择菜单项查看代码(C),可打开Form1.cs文件。Visual Studio.Net生成的Foem1.cs文件如下,这是使用Visual Studio.Net创建Windows应用程序的最基本的形式。底色为黑色的字是作者增加的注解。
    using System;//引入名字空间
    using System.Drawing;
    using System.Collections;
    using System.ComponentModel;
    using System.Windows.Forms;
    using System.Data;
    namespace e2//定义名字空间,///为解释
    { //此处可定义其它类
    /// <summary>
    /// Form1 的摘要说明。
    /// </summary>
    public class Form1 : System.Windows.Forms.Form//Forme1类定义
    { //此处可定义自己的变量,这些变量和运行程序同生命周期
    /// <summary>
    /// 必需的设计器变量。
    /// </summary>
    private System.ComponentModel.Container components = null;
    public Form1()//构造函数
    {
    //
    // Windows 窗体设计器支持所必需的
    //
    InitializeComponent();//此函数系统自动生成,不要修改,该函数做一些初始化工作
    //
    // TODO: 在 InitializeComponent 调用后添加任何构造函数代码
    //在构造函数增加自己的初始化代码,必须放在InitializeComponent()之后
    }
    /// <summary>
    /// 清理所有正在使用的资源。
    /// </summary>
    protected override void Dispose( bool disposing )
    {
    if( disposing )
    {
    if (components != null)
    {
    components.Dispose();
    }
    }
    base.Dispose( disposing );
    }
    #region Windows Form Designer generated code
    /// <summary>
    /// 设计器支持所需的方法 - 不要使用代码编辑器修改
    /// 此方法的内容。
    /// </summary>
    private void InitializeComponent()
    { //此函数系统自动生成,不要修改函数内容,函数做一些初始化工作
    //
    // Form1
    //
    this.AutoScaleBaseSize = new System.Drawing.Size(6, 14);
    this.ClientSize = new System.Drawing.Size(292, 273);
    this.Name = "Form1";//this 是Form1窗体对象
    this.Text = "Form1";
    }
    #endregion
    /// <summary>
    /// 应用程序的主入口点。
    /// </summary>
    [STAThread]
    static void Main()//程序入口函数 ,一般不修改
    {
    Application.Run(new Form1());//主程序建立窗体运行
    }//程序入口函数之后可定义自己的方法、属性等
    }
    }
    (4) 下边在窗体中增加一个按钮,并为按钮增加单击事件函数。单击图2.4.2A中标题为Forms.cs[设计]的窗口标签,返回标题为Forms.cs[设计]的窗口。向项目中添加控件需要使用工具箱窗口,若看不到,可以用菜单命令视图/工具箱打开这个窗口(见图2.4.2B左图)。选中工具箱窗口中Windows窗体类型下的Button条目,然后在标题为Forms.cs[设计]的窗口的Form1窗体中按下鼠标左键,拖动鼠标画出放置Button控件的位置,抬起鼠标左键,就将Button控件放到Form1窗体中。选中按钮控件,属性窗口(见图2.4.2B中图)显示按钮属性,其中左侧为属性名称,右侧为属性值,用属性窗口修改Button的Text属性值为:确定。单击属性窗体上的第4个图标,打开事件窗口(见图2.4.2B右图),显示Button控件所能响应的所有事件,其中左侧为事件名称,右侧为事件处理函数名称,如果为空白,表示还没有事件处理函数,选中Click事件,双击右侧空白处,增加单击事件处理函数。
    图2.4.2B
    完成以上设计后,集成环境生成的Foem1.cs文件如下,底色为黑色的代码是新增代码。
    using System;
    using System.Drawing;
    using System.Collections;
    using System.ComponentModel;
    using System.Windows.Forms;
    using System.Data;
    namespace e2
    {
    /// <summary>
    /// Form1 的摘要说明。
    /// </summary>
    public class Form1 : System.Windows.Forms.Form
    {
    private System.Windows.Forms.Button button1;//定义Button类引用变量
    /// <summary>
    /// 必需的设计器变量。
    /// </summary>
    private System.ComponentModel.Container components = null;
    public Form1()
    {
    //
    // Windows 窗体设计器支持所必需的
    //
    InitializeComponent();
    //
    // TODO: 在 InitializeComponent 调用后添加任何构造函数代码
    //
    }
    /// <summary>
    /// 清理所有正在使用的资源。
    /// </summary>
    protected override void Dispose( bool disposing )
    {
    if( disposing )
    {
    if (components != null)
    {
    components.Dispose();
    }
    }
    base.Dispose( disposing );
    }
    #region Windows Form Designer generated code
    /// <summary>
    /// 设计器支持所需的方法 - 不要使用代码编辑器修改
    /// 此方法的内容。
    /// </summary>
    private void InitializeComponent()
    {
    this.button1 = new System.Windows.Forms.Button();//生成对象
    this.SuspendLayout();
    //
    // button1
    //
    this.button1.Location = new System.Drawing.Point(96, 56);//修改属性
    this.button1.Name = "button1";
    this.button1.Size = new System.Drawing.Size(72, 32);
    this.button1.TabIndex = 0;
    this.button1.Text = "确定";
    this.button1.Click += new System.EventHandler(this.button1_Click);//增加事件
    //
    // Form1
    //
    this.AutoScaleBaseSize = new System.Drawing.Size(6, 14);
    this.ClientSize = new System.Drawing.Size(292, 273);
    this.Controls.AddRange(new System.Windows.Forms.Control[] {this.button1});
    this.Name = "Form1";
    this.Text = "Form1";
    }
    #endregion
    /// <summary>
    /// 应用程序的主入口点。
    /// </summary>
    [STAThread]
    static void Main()
    {
    Application.Run(new Form1());
    }
    private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
    {//事件处理函数
    }
    }
    }
    请注意按钮放到窗体后,集成环境自动增加的语句。分析这些增加的语句,可知在窗体中增加Button类对象的步骤:首先定义Button类变量button1,这是Form1类的一个字段,由于主窗体关闭,程序也就结束了,因此定义在主窗体Form1中的变量的生命周期和程序的生命周期是相同的,从这个意义上说,这样的变量是全局变量。因此变量button1和主窗体Form1有相同的生命周期。第二步在构造函数中用new生成Button类对象,第三步在构造函数中修改button1的属性,第四步增加button1的事件函数,函数button1_Click()是事件处理函数,语句this.button1.Click += new System.EventHandler(this.button1_Click)把按钮Button1的事件Click和事件处理函数button1_Click()联系到一起。程序员应在事件处理函数button1_Click()中增加具体的事件处理语句。这些步骤对于增加任何控件都是相同的。可以比较一下2.4.1节中的步骤,它们基本是相同的。应熟悉以上操作步骤,学会在窗体中增加控件,修改控件属性,增加事件函数。
    2.4.3 方案(Solution)和项目(Project)
    一个应用(Application)可能包括一个或多个可执行程序,例如,学生信息管理系统,可能包括客户端程序和服务器端程序,所有这些可执行程序的集合叫做一个应用解决方案。为了生成一个可执行程序,可能需要有一个或多个文件,例如,一般需要一个窗体文件,有时还需要一个资源文件,若干图形或图像文件。所有这些文件的集合叫一个项目,因此项目是为了创建一个可执行程序所必需的所有的文件的集合。而一个方案中可能包括多个项目。为了方便管理项目和项目所在的方案,Visual Studio.Net为开发人员提供了解决方案资源管理器窗口(图2.4.3)。它可以为我们显示一个方案的树形结构,以及它所包含的项目及项目中的文件。
    一个项目一般要放在一个文件夹中,例如上边的例子,项目e2的所有文件都在文件夹e2中,共有两个文件夹和8个文件,它们的用途如下:
     bin文件夹:包含debug子文件夹,存储生成带调试信息的可执行C#程序。
     obj文件夹:包含编译过程中生成的中间代码。
     AssemblyInfo.cs:创建项目自动添加。包含各种属性设置,例如,项目最终创建的可执行文件或DLL文件中的信息,如标题、描述、公司名等。一般用工具修改该程序,不要直接修改。
     Form1.cs:窗体文件,程序员一般只修改该文件。
     Form1.resx:资源文件。程序员用集成环境提供的工具修改,不要直接修改。
     e2.suo:解决方案用户选项文件,记录用户关于解决方案的选项。
     e2.csproj:项目文件,记录用户关于项目的选项。
     e2.sln:解决方案文件。
    为了以后重新用Visual Studio.Net打开该解决方案,必须保存除了两个文件夹以外的所有文件,实际上,由于文件夹e2不太大,可以保存整个e2文件夹。如果重新开始一个解决方案,首先用菜单项文件/关闭解决方案,关闭当前项目,再新建一个项目。为了用Visual Studio.Net修改以前的程序,必须打开保存的项目文件(扩展名为csproj),或者使用菜单项文件/打开项目,打开保存的项目,同时打开项目所在的解决方案。


    图2.4.3
    习题
    (1) Windows应用程序和dos程序有那些不同。
    (2) 以键盘操作为例说明什么是事件驱动。
    (3) 那些Windows操作系统提供了.NET框架类库,那些提供了API。
    (4) 运行C#程序,应首先安装那些软件。
    (5) 定义一个和应用程序同生命周期的变量,该变量应定义在何处,说明该变量的使用范围。
    (6) 在窗体中增加一个控件,应如何操作,集成环境增加了那些代码。
    (7) 为控件增加事件函数,应如何操作,集成环境增加了那些代码。
    (8) 如何为窗体文件增加一个方法,说明该方法的使用范围。


    第三章 常用控件和类的使用
    Visual Studio.Net(简称VS.NET)使用控件(组件)设计Windows应用程序。将VS.NET工具箱窗口中的控件放到窗体中,使用属性窗口改变控件的属性,或在程序中用语句修改属性,为控件增加事件函数,完成指定的功能。
    3.1 控件通用属性
    大部分控件,例如Label、Button、TextBox等,都是Control类的派生类。Control类中定义了这些派生类控件通用的一组属性和方法,这些属性是:
     Name:控件的名称,区别控件类不同对象的唯一标志,例如建立一个Button控件类对象,可用如下语句,Button button1=new Button(),那么Name属性的值为button1。
     Location:表示控件对象在窗体中的位置。本属性是一个结构,结构中有两个变量,x和y,分别代表控件对象左上角顶点的x和y坐标,该坐标系以窗体左上角为原点,x轴向左为正方向,y轴向下为正方向,以像素为单位。修改Location,可以移动控件的位置,例如:button1.Location=new Point(100,200)语句移动按钮button1到新位置。
     Left和Top:属性值等效于控件的 Location 属性的 X 和Y。修改Left和Top,可以移动控件的位置,例如:button1.Left=100语句水平移动按钮button1。
     Size:本属性是一个结构,结构中有两个变量,Width和Height分别代表控件对象的宽和高,例如可用语句button1.Size.Width=100修改Button控件对象button1的宽。
     BackColor:控件背景颜色。
     Enabled:布尔变量,为true表示控件可以使用,为false表示不可用,控件变为灰色。
     Visible:布尔变量,为true控件正常显示,为false控件不可见。
     Modifier:定义控件的访问权限,可以是private、public、protected等。默认值为private。
     Cursor:鼠标移到控件上方时,鼠标显示的形状。默认值为Default,表示使用默认鼠标形状,即为箭头形状。
    3.2 Form类
    Form类是.Net系统中定义的窗体类(WinForm),它属于System.Windows.Forms名字空间。Form类对象具有Windows应用程序窗口的最基本功能。它可以是对话框、单文档或多文档应用程序窗口的基类。Form类对象还是一个容器,在Form窗体中可以放置其它控件,例如菜单控件,工具条控件等等,还可以放置子窗体。
    1. Form类常用属性
     AutoScroll:布尔变量,表示窗口是否在需要时自动添加滚动条。
     FormBorderStyle:窗体边界的风格,如有无边界、单线、3D、是否可调整等。
     Text:字符串类对象,窗体标题栏中显示的标题。
     AcceptButton:记录用户键入回车时,相当于单击窗体中的那个按钮对象。
     CanceButton:记录用户键入ESC键时,相当于单击窗体中的那个按钮对象。以上两个属性多用于对话框,例如打开文件对话框,用户键入回车,相当于单击确定按钮。
     MaxiMizeBox:窗体标题栏右侧最大化按钮是否可用,设置为false,按钮不可用。
     MiniMizeBox:窗体标题栏右侧最小化按钮是否可用,设置为false,按钮不可用。如果属性MaxiMizeBox和MiniMizeBox都设置为false,将只有关闭按钮。在不希望用户改变窗体大小时,例如对话框,将两者都设置为false。
    2. Form类常用方法
     Close():窗体关闭,释放所有资源。如窗体为主窗体,执行此方法,程序结束。
     Hide():隐藏窗体,但不破坏窗体,也不释放资源,可用方法Show()重新打开。
     Show():显示窗体。
    3. Form类常用事件
     Load:在窗体显示之前发生,可以在其事件处理函数中做一些初始化的工作。
    3.3 标签(Label)控件
    标签控件用来显示一行文本信息,但文本信息不能编辑,常用来输出标题、显示处理结果和标记窗体上的对象。标签一般不用于触发事件。
    1. Label控件常用属性
     Text:显示的字符串
     AutoSize:控件大小是否随字符串大小自动调整,默认值为false,不调整。
     ForeColor:Label显示的字符串颜色。
     Font:字符串所使用的字体,包括所使用的字体名,字体的大小,字体的风格等等,具体修改方法见下边的例子。
    2. 例子e3_3:我的第一个程序
    下面的例子在窗口中显示一行文本,该例虽然简单,但包括了用Visual Studio.Net建立C# Windows应用程序的基本步骤。具体实现步骤如下:
    (1) 建立一个新项目,生成一个空白窗体(Form1),见图2.4.2A。可以用属性窗口(图2.4.2B中图)修改窗体的属性,例如修改Form1的属性Text,可以修改窗体的标题。用鼠标拖动窗体的边界小正方形,可以修改窗体打开时的初始大小。
    (2) 双击工具箱窗口(图2.4.2B左图)中Windows窗体类型下的Label条目,在窗体Form1放置一个Label控件。该控件用来显示一行文本。可以用鼠标拖放Label到窗体的任意位置,并可拖动Label边界改变控件的大小。
    (3) 选中Label控件,在属性窗口中找到属性text,把它的值由“Label1”修改为“我的第一个程序”。接着在属性窗口中选中Font属性,单击Font属性右侧的标题为…的按钮,打开对话框,在对话框中可以修改Label控件显示字符串的字体名称和字号等,也可以单击Font属性左边的+号,在出现的子属性中编辑。编辑完成后,单击Font属性左边的-号,隐藏Font的子属性。修改ForeColor属性可以修改Label控件显示字符串的颜色。这是在设计阶段修改属性。
    (4) 编译,运行,可以看到窗口中按指定字体大小和颜色显示:我的第一个程序。运行效果如右图。
    (5) 保存项目。生成一个可执行程序需要多个文件,这些文件组成一个项目。一般把一个项目存到一个子目录中。单击文件/存所有文件菜单项,保存所有文件。
    (6) 关掉VS.NET,再启动。用文件/打开项目菜单项打开刚才关闭的项目文件(扩展名为sln)。应能看到刚才关闭的设计界面。必须打开项目,才能完成编译工作。
    3.4 按钮(Button)控件
    用户单击按钮,触发单击事件,在单击事件处理函数中完成相应的工作。
    1. Button 控件的常用属性和事件
     属性Text:按钮表面的标题
     事件Click:用户单击触发的事件,一般称作单击事件。
    2. 例子e3_4
    本例说明如何用程序修改属性,如何使用方法,增加事件函数。该例在窗口中显示一行文字,增加2个按纽,单击标题为红色的按纽把显示的文本颜色改为红色,单击标题为黑色的按纽把显示的文本颜色改为黑色。实现步骤如下:
    (1) 继续上例,放三个Button控件到窗体,修改属性Text,使标题分别为红色,黑色,退出。设计好的界面如右图。
    (2) 选中标题为红色的按纽,打开事件窗口(见图2.4.2B右图),显示该控件所能响应的所有事件,其中左侧为事件名称,右侧为事件处理函数名称,如果为空白,表示还没有事件处理函数,选中Click事件,双击右侧空白处,增加单击(Click)标题为红色的按钮的事件处理函数如下:
    private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { label1.ForeColor=Color.Red;//运行阶段修改属性
    }//注意label1是控件的名字(label的Name属性),用它来区分不同的控件。
    (3) 单击(Click)标题为黑色的按纽的事件处理函数如下:
    private void button2_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { label1.ForeColor=Color.Black;}
    (4) 单击(Click)标题为退出的按纽的事件处理函数如下:
    private void button3_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { Close();}
    Close()为窗体(Form)的方法,作用是关闭注窗体。由于关闭了主窗体,程序也就结束了。注意,引用窗体的方法和属性时可不用指定对象名,换句话讲,如不指定属性或方法的对象名,默认为窗体的属性或方法。而使用其它组件的属性及方法要指明所属组件对象,例如label1.ForeColor=Color.Red;
    (5) 编译,运行,单击标题为红色的按纽,窗体显示字符串颜色变为红色,单击标题为黑色的按纽,窗体显示字符串颜色变为黑色,单击标题为退出的按纽,结束程序。
    3.5 事件处理函数的参数
    事件处理函数一般有两个参数,第一个参数(object sender)为产生该事件的对象的属性Name的值,例如上例单击标题为红色的按钮,第一个参数sender的值为button1。如上例标题为红色的按钮和标题为黑色的按钮使用同一个单击事件处理函数,其事件处理如下:
    private void button1_Click(object sender,System.EventArgs e)
    { if(sender==button1)
    label1.ForeColor=Color.Red;
    else
    label1.ForeColor=Color.Black;
    }
    事件处理函数第二个参数(System.EventArgs e)代表事件的一些附加信息,事件不同,所代表的信息也不相同,例如在后边的例子中可以看到,按下鼠标的事件处理函数中,e.X和e.Y分别为发生事件时鼠标位置的x坐标和y坐标,e.Button表示用户单击了鼠标那个键,如为MouseButtons.Left,表示单击了鼠标左键。
    为了使这两个按钮使用相同的单击事件处理函数,首先为标题为红色的按钮增加单击事件处理函数,即是上边的代码,事件函数名称为:button1_Click。选中标题为黑色的按钮,打开事件窗体(见图2.4.2B右图),选中Click事件,从其右侧下拉列表中选择事件处理函数为button1_Click,这样两个按钮就使用相同的单击事件处理函数了。
    3.6 文本框(TextBox)控件
    TextBox控件是用户输入文本的区域,也叫文本框。
    1. TextBox控件属性和事件
     属性Text:用户在文本框中键入的字符串
     属性MaxLength:单行文本框最大输入字符数。
     属性ReadOnly:布尔变量,为true,文本框不能编辑。
     属性PasswordChar:字符串类型,允许输入一个字符,如输入一个字符,用户在文本框中输入的所有字符都显示这个字符。一般用来输入密码。
     属性MultiLine:布尔变量,为true,多行文本框,为false,单行文本框。
     属性ScrollBars:MultiLine=true时有效,有4种选择:=0,无滚动条,=1,有水平滚动条,=2,有垂直滚动条,=3,有水平和垂直滚动条。
     属性SelLength:可选中文本框中的部分或全部字符,本属性为所选择的文本的字符数。
     属性SelStart:所选中文本的开始位置。
     属性SelText:所选中的文本
     属性AcceptsReturn:MultiLine=true时有效,布尔变量,为true,键入回车,换行,为false,键入回车键,相当于单击窗体中的默认按钮。
     事件TextChanged:文本框中的字符发生变化时,发出的事件。
    2. 例子e3_6
    本例要求用户在编辑框中输入两个乘数,单击按钮把相乘的结果在编辑框中显示出来。
    (1) 建立一个新的项目。放四个Label控件到窗体,Text属性分别为:被乘数,乘数,积,*,=。
    (2) 放三个textBox控件到窗体,属性Name从左到右分别为:textBox1、textBox2、textBox3,属性Text都为空。
    (3) 放三个Button控件到窗体,Text属性分别修改为求积,清空,退出。设计的界面如上图。
    (4) 标题为求积的按钮的单击事件处理函数如下:
    private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { float ss,ee;
    ss=Convert.ToSingle(textBox1.Text);
    ee=Convert.ToSingle(textBox2.Text);
    textBox3.Text=Convert.ToString(ss*ee);
    }
    (5) 标题为清空的按钮的单击事件处理函数如下:
    private void button2_Click(object sender,System.EventArgs e)
    { textBox1.Text="";
    textBox2.Text="";
    textBox3.Text="";
    }
    (6) 标题为退出的按钮的单击事件处理函数如下:
    private void button3_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { Close();}
    (7) 编译,运行,在文本框textBox1,textBox2分别输入2和3,单击标题为求积的按纽,textBox3中显示6,单击标题为清空的按钮,三个文本框被清空,单击标题为退出的按纽,结束程序。
    3.7 Convert类
    Convert类中提供了一些静态方法,用来把一种类型数据转换为另一种类型数据。例如,Convert.ToSingle(textBox1.Text)把字符串textBox1.Text转换为单浮点数。Convert.ToString(3.14)把单浮点数3.14转换为字符串。其它转换函数还有:ToInt、ToInt16等等。
    3.8 单选按钮(RadioButton)和GroupBox控件
    RadioButton是单选按钮控件,多个RadioButton控件可以为一组,这一组内的RadioButton控件只能有一个被选中。GroupBox控件是一个容器类控件,在其内部可放其它控件,表示其内部的所有控件为一组,其属性Text可用来表示此组控件的标题。例如把RadioButton控件放到GroupBox控件中,表示这些RadioButton控件是一组。有一些特性是互斥的,例如性别,选择这类特性可用RadioButton和GroupBox控件。
    1. GroupBox控件常用属性
    GroupBox控件常用属性只有一个,属性Text,指定GroupBox控件顶部的标题。
    2. RadioButton控件属性和事件
     属性Text:单选按钮控件旁边的标题。
     属性Checked:布尔变量,为true表示按钮被选中,为false表示不被选中。
     事件CheckedChanged:单选按钮选中或不被选中状态改变时产生的事件。
     事件Click:单击单选按钮控件时产生的事件。
    3. 例子e3_8
    该例用RadioButton控件修改Label控件字符串的字体为:宋体、黑体、楷体。具体实现步骤如下:
    (1) 建立一个新的项目。
    (2) 放Label控件到窗体,属性Text=“不同的字体”。字体为宋体。
    (3) 放GroupBox控件到窗体,其属性Text=“选择字体”。
    (4) 放三个RadioButton控件到GroupBox中,其属性Text分别为:宋体、黑体、楷体。宋体RadioButton控件的属性Checked=true。设计好的界面如右图。
    (5) 为三个RadioButton控件的CheckedChanged事件增加事件处理函数如下:
    private void radioButton1_CheckedChanged(object sender, System.EventArgs e)
    { if(radioButton1.Checked)
    label1.Font=new Font("宋体",label1.Font.Size);
    }//label1显示的字体变为宋体,字体大小不变
    private void radioButton2_CheckedChanged(object sender, System.EventArgs e)
    { if(radioButton2.Checked)
    label1.Font=new Font("黑体",label1.Font.Size);
    }
    private void radioButton3_CheckedChanged(object sender, System.EventArgs e)
    { if(radioButton3.Checked)
    label1.Font=new Font("楷体_GB2312",label1.Font.Size);
    }
    (6) 编译,运行,单击RadioGroup1中的三个RadioButton按钮,可以改变字体。注意三个按钮只能选一个,既只能选一种字体。考虑一下,是否可用Click事件。
    3.9 Font类
    Font类有两个构造函数:第一个是new Font(字体名称,字号),例如,label1.Font=new Font("黑体",9),用法还可参考例e3_8。第二个是new Font(字体名称,字号,字体风格),其中第三个参数是枚举类型,具体定义如下:
    enum FontStyle{
    Regular =0,//正常字体
    Bold =1,//黑体
    Italic =2,//斜体
    BoldItalic =3,//黑斜体
    Underline =4,//下划线,5=黑体下划线,6=斜体下划线,7=黑斜体下划线
    Strikeout =8}//删除线,9=黑体删除线,10=斜体删除线,依此类推。
    例如修改标签控件字体为斜体:
    label1.Font=new Font("黑体",9,label1.Font.Style|FontStyle.Italic);
    或者:label1.Font=new Font("黑体",9,label1.Font.Style|(FontStyle)2);
    修改标签控件字体不为斜体:
    label1.Font=new Font("黑体",9,label1.Font.Style&~FontStyle.Italic);
    或者:label1.Font=new Font("黑体",9,label1.Font.Style&(FontStyle)(~2));
    用法还可参考例e3_11。
    3.10 多选框(CheckBox)控件
    CheckBox是多选框控件,可将多个CheckBox控件放到GroupBox控件内形成一组,这一组内的CheckBox控件可以多选,不选或都选。可用来选择一些可共存的特性,例如一个人的爱好。
    1. CheckBox控件属性和事件
     属性Text:多选框控件旁边的标题。
     属性Checked:布尔变量,为true表示多选框被选中,为false不被选中。
     事件Click:单击多选框控件时产生的事件。
     事件CheckedChanged:多选框选中或不被选中状态改变时产生的事件。
    2. 例子e3_10A
    在窗口中增加2个CheckBox控件,分别用来选择是否爱好音乐和是否爱好文学,用鼠标单击CheckBox控件,改变爱好选择,用Label控件显示所选择的爱好。实现步骤如下:
    (1) 建立新项目。放Label控件到窗体,属性Text=“你的爱好是:”。
    (2) 放GroupBox控件到窗体,属性Text=“爱好”。放两个CheckBox控件到GroupBox中,属性Text分别为:音乐、文学。设计界面如下图。
    (3) 标题为音乐的多选框控件的CheckedChanged事件处理函数如下:
    private void checkBox1_CheckedChanged(object sender, System.EventArgs e)
    { String text1="你的爱好是:";
    if(checkBox1.Checked)
    text1=text1+checkBox1.Text;
    if(checkBox2.Checked)
    text1+=checkBox2.Text;
    label1.Text=text1;
    }
    (4) 将标题为文学的多选框控件的CheckedChanged事件处理函数,设置为标题为音乐的多选框控件的CheckedChanged事件处理函数,具体步骤见3.5节。
    (5) 编译,运行。选中音乐将在标签控件中显示:你的爱好是:音乐,再选中文学显示:你的爱好是:音乐文学,…。
    3. 例子e3_10B
    该例同上例,但按选中音乐和文学的顺序在标签中显示爱好,实现步骤如下:
    (1) 建立一个新项目。为Form1类增加私有变量String s="你的爱好是:"。
    (2) 放Label控件、GroupBox控件、两个CheckBox到窗体,属性设置同上例。
    (4)标题为音乐的多选框控件CheckBox1的CheckedChanged事件处理函数如下:
    private void checkBox1_CheckedChanged(object sender,System.EventArgs e)
    { int n=s.IndexOf("音乐");//s中有字符串"音乐"吗?n=-1表示没有
    if(n==-1)//n=-1,表示上次没选此项,此次选中,应增加"音乐"
    s+="音乐";
    else//否则,表示上次已选此项,此次不选中,应删除"音乐"
    s=s.Remove(n,2);
    label1.Text=s;
    }
    (5)标题为文学的多选框控件CheckBox2的CheckedChanged事件处理函数如下:
    private void checkBox2_CheckedChanged(object sender,System.EventArgs e)
    { int n=s.IndexOf("文学");//s中有字符串"文学"吗?=-1表示没有
    if(n==-1)//=-1,表示上次没选此项,此次选中,应增加"文学"
    s+="文学";
    else//否则,表示上次已选此项,此次不选中,应删除"文学"
    s=s.Remove(n,2);
    label1.Text=s;
    }
    (6)编译,运行。选中音乐在标签中显示:你的爱好是:音乐,再选中文学显示:你的爱好是:音乐文学,不选音乐显示:你的爱好是:文学,再选音乐显示:你的爱好是:文学音乐。
    3.11 列表选择控件(ListBox)
    列表选择控件列出所有供用户选择的选项,用户可从选项中选择一个或多个选项。
    1. 列表选择控件的常用属性、事件和方法
     属性Items:存储ListBox中的列表内容,是ArrayList类对象,元素是字符串。
     属性SelectedIndex:所选择的条目的索引号,第一个条目索引号为0。如允许多选,该属性返回任意一个选择的条目的索引号。如一个也没选,该值为-1。
     属性SelectedIndices:返回所有被选条目的索引号集合,是一个数组类对象。
     属性SelectedItem:返回所选择的条目的内容,即列表中选中的字符串。如允许多选,该属性返回选择的索引号最小的条目。如一个也没选,该值为空。
     属性SelectedItems:返回所有被选条目的内容,是一个字符串数组。
     属性SelectionMode:确定可选的条目数,以及选择多个条目的方法。属性值可以使:none(可以不选或选一个)、one(必须而且必选一个)、MultiSimple(多选)或MultiExtended(用组合键多选)。
     属性Sorted:表示条目是否以字母顺序排序,默认值为false,不允许。
     方法GetSelected():参数是索引号,如该索引号被选中,返回值为true。
     事件SelectedIndexChanged:当索引号(即选项)被改变时发生的事件。
    2. 例子e3_11
    根据列表框的选择,为字符串加下划线、删除线、变斜体、变粗体。具体步骤如下:
    (1) 建立一个新项目。放Label控件到窗体,其属性Text=“字体风格”。
    (2) 放置ListBox控件到窗体中,属性Name=listBox1。选中ListBox控件,在属性窗口中,单击Items属性右侧的三个小点,打开字符串集合编辑器对话框,在其中输入四项:粗体、斜体、下划线、删除线,注意每一项要换行。如上图。
    (3) 设置列表选择控件ListBox1属性SelectionMode为MultiExtended,允许多选。
    (4) 为列表选择控件的事件SelectedIndexChenged增加事件处理函数如下:
    private void listBox1_SelectedIndexChanged(object sender, System.EventArgs e)
    { int Style=0,k=1;//Style=0正常字体,1=黑体,2=斜体,3=黑斜体等,参见3.9节
    for(int i=0;i<listBox1.Items.Count;i++)//此例Count=4,为什么?
    {if(listBox1.GetSelected(i))//例如此例GetSelected(0)=true表示粗体被选中
    Style=Style|k;//增加指定风格
    else
    Style=Style&(~k);//取消指定风格
    k=k*2;
    }
    FontStyle m=new FontStyle();
    m=(FontStyle)Style;
    label1.Font=new Font(label1.Font.Name,9,m);}
    (5) 编译,运行,单选或用Ctrl键多选,看一下效果。运行效果如上图。
    3.12 下拉列表组合框(ComboBox)控件
    控件ComboBox中有一个文本框,可以在文本框输入字符,其右侧有一个向下的箭头,单击此箭头可以打开一个列表框,可以从列表框选择希望输入的内容。现介绍该控件用法。
    1. ComboBox控件的常用属性、事件和方法
     属性DropDownStyle:确定下拉列表组合框类型。为Simple表示文本框可编辑,列表部分永远可见。为DropDown是默认值,表示文本框可编辑,必须单击箭头才能看到列表部分。为DropDownList表示文本框不可编辑,必须单击箭头才能看到列表部分。
     属性Items:存储ComboBox中的列表内容,是ArrayList类对象,元素是字符串。
     属性MaxDropDownItems:下拉列表能显示的最大条目数(1—100),如果实际条目数大于此数,将出现滚动条。
     属性Sorted:表示下拉列表框中条目是否以字母顺序排序,默认值为false,不允许。
     属性SelectedItem:所选择条目的内容,即下拉列表中选中的字符串。如一个也没选,该值为空。其实,属性Text也是所选择的条目的内容。
     属性SelectedIndex:编辑框所选列表条目的索引号,列表条目索引号从0开始。如果编辑框未从列表中选择条目,该值为-1。
     事件SelectedIndexChanged:被选索引号改变时发生的事件。
    2. 例子e3_12 选择Windows操作系统提供的所有字体
    增加一个ComboBox控件,用来选择字符串使用的字体名。本例提供方法使控件ComboBox的下拉列表中显示Windows操作系统中使用的所有字体名。运行效果如右图。实现步骤如下:
    (1) 建立新项目。放Label控件到窗体,其属性Text=“选择不同字体”。
    (2) 放ComboBox控件到窗体中,属性Name=comboBox1,属性DropDownStyle=DropDownList,不能在编辑框中输入字体名,只能从下拉列表中选取。
    (3) 为窗体Form1的事件Load增加事件处理函数如下:
    private void Form1_Load(object sender, System.EventArgs e)
    {//Families是类FontFamily的一个静态属性,得到操作系统中所使用的所有字体名
    FontFamily[] families=FontFamily.Families;//静态属性没有类的对象也可使用
    foreach (FontFamily family in families)
    comboBox1.Items.Add(family.Name);//注意Add方法的使用
    }
    (4) 为comboBox1的事件SelectedIndexChenged增加事件处理函数如下:
    private void comboBox1_SelectedIndexChanged(object sender, System.EventArgs e)
    {label1.Font=new Font(comboBox1.Text,9);}
    (5) 编译,运行,在下拉列表中选择不同字体名,标签的字体变为选择的字体。从下拉列表中可以看到操作系统中的所有字体名称已经在列表中。
    3.13 ToolTip控件
    在一些Windows应用程序中,例如Word程序,当鼠标在工具条的按钮上停留一段时间后,会在旁边出现提示,ToolTip控件就是为实现此功能的。可以用ToolTip控件为任何控件增加提示,本节介绍该控件的使用方法。
    例子e3_13 为Button控件增加提示
    (1) 建立一个新项目。放Button控件到窗体,Name属性为Button1。
    (2) 把toolTip控件放到窗体中,属性Name=ToolTip1。
    (3) 在Form1的构造函数中,增加语句如下:
    toolTip1.SetToolTip(button1,"这是一个按钮");
    (4) 编译,运行,当鼠标在Button上停留一段时间后,会在旁边出现提示:这是一个按钮。
    3.14 超级链接(LinkLable)控件
    控件LinkLable是控件Label的派生类,和控件Label不同的是显示的字符有下划线,可以为LinkLable控件的LinkClicked事件增加事件处理函数,当鼠标指向LinkLable控件,鼠标形状变为手形,单击该控件,调用这个事件处理函数,可以打开文件或网页。
    1. 超级链接控件的属性、方法和事件
     属性LinkColor:用户未访问过的链接的字符颜色,默认为蓝色。
     属性VisitedLinkColor:用户访问链接后的字符颜色。
     属性LinkVisited:如果已经访问过该链接,则为true;否则为false。
     属性LinkArea: 是一个结构,变量LinkArea.Start表示字符串中开始加下划线的字符位置,LinkArea.Length表示字符串中加下划线字符的个数。
     事件LinkClicked:单击控件LinkLable事件。
    2. 例子e3_14:用LinkLabel控件超级链接到微软网站。
    (1) 建立一个新工程。放LinkLabel控件到窗体,属性Text=“介绍微软的操作系统”。
    (2) 修改LinkLabel控件属性LinkArea.Length=2,LinkArea.Start=2。也可在构造函数用语句修改:linkLabel1.LinkArea=new LinkArea(2,2);
    (3) 为LinkLabel控件的事件LinkClicked增加事件处理函数:
    private void linkLabel1_LinkClicked(object sender, System.Windows.Forms.LinkLabelLinkClickedEventArgs e)
    { linkLabel1.LinkVisited=true;
    System.Diagnostics.Process.Start("http://www.micosoft.com.cn");
    }
    (4) 运行,效果如右图,注意只有字符微软带下划线。单击微软,打开浏览器访问微软主页。
    (5) 如果要打开一个窗口,列出C盘根目录下的文件及文件夹,LinkLabel控件事件LinkClicked事件处理函数修改如下:
    linkLabel1.LinkVisited=true;
    System.Diagnostics.Process.Start("C:/");
    (6) 如果要打开指定程序,例如打开记事本程序,修改LinkClicked事件处理函数如下:
    linkLabel1.LinkVisited=true;
    System.Diagnostics.Process.Start("notepad");
    3.15 定时(Timer)控件
    定时控件(Timer)也叫定时器或计时器控件,是按一定时间间隔周期性地自动触发事件的控件。在程序运行时,定时控件是不可见的。
    3. 定时控件的属性、方法和事件
     属性Interval:周期性地自动触发事件的时间间隔,单位为毫秒。
     属性Enabled:为true,启动定时器。调用方法Start()也可启动定时器。
     方法Start()和Stop():启动和停止定时器。设置属性Enabled=false也可停止定时器。
     事件Tick:每间隔属性Interval指定的时间,产生事件Tick。
    4. 例子e3_15用标签控件显示当前日期和时间
    (1) 建立一个新项目。放Timer组件到窗体,Name属性为timer1。
    (2) 放Label控件到窗体,Name属性为label1。
    (3) 为窗体Form1的事件Load增加事件处理函数如下:
    private void Form1_Load(object sender, System.EventArgs e)
    { this.timer1.Interval=100;
    this.timer1.Enabled=true;
    label1.Text=DateTime.Now.ToString();
    }
    (4) 为Timer1的Tick事件增加事件处理函数如下:
    private void timer1_Tick(object sender, System.EventArgs e)
    { label1.Text=DateTime.Now.ToString();
    }
    (5) 编译,运行,标签控件位置显示日期和时间。运行效果如上图。
    3.16 DateTime类
    DateTime类中提供了一些静态方法,可以用来得到日期、星期和时间,下面是一些常用的方法。
     得到日期和时间,并转换为字符串。
    String s=DateTime.Now.ToString();//或DateTime.Today.ToString()
     得到年、月和日期
    int y=DateTime.Now.Year;//得到年
    int m=DateTime.Now.Month;//得到月
    int d=DateTime.Now.Day;//得到日期
    String s=DateTime.Now.DayOfWeek.ToString();//英文表示的星期
     得到小时、分和秒
    int h=DateTime.Now.Hour;//得到小时
    int m=DateTime.Now.Minute;//得到分
    int s=DateTime.Now.Second;//得到秒
     定义一个DateTime类对象,表示1999年1月13日3时57分32.11秒
    System.DateTime moment=new System.DateTime(1999,1,13,3,57,32,11);
     加法和减法(减法请读者自己完成)
    System.DateTime dTime=new System.DateTime(1980,8,5);//1980年8月5日
    //时间间隔,17天4小时2分1秒
    System.TimeSpan tSpan=new System.TimeSpan(17,4,2,1);
    System.DateTime result=dTime+tSpan;//结果是:1980年8月22日4:2:1 AM.
    3.17 菜单
    Windows应用程序一般都有一个菜单,通过选择菜单中的不同菜单项,完成指定的功能。使用主菜单控件MainMenu可以很容易建立windows应用程序的主菜单。
    1. 菜单的组成及功能
    放主菜单控件MainMenu到窗体中,可以为窗体增加一个主菜单。主菜单一般包括若干顶级菜单项,例如,文件、编辑、帮助等。单击顶级菜单项,可以出现弹出菜单,弹出菜单中包含若干菜单项,例如单击文件顶级菜单项,其弹出菜单一般包括打开文件、存文件、另存为等菜单项,用鼠标单击菜单项,可以执行菜单项命令。有的菜单项还包括子菜单。
    所有菜单项都可以有快捷键,即菜单项中带有下划线的英文字符,当按住ALT键后,再按顶级菜单项的快捷键字符,可以打开该顶级菜单项的弹出菜单。弹出菜单出现后,按菜单项的快捷键字符,可以执行菜单项命令。增加快捷键的方法是在菜单项的标题中,在要设定快捷键英文字符的前边增加一个字符&,例如,菜单项的标题为:打开文件(&0),菜单项的显示效果为:打开文件(0)。菜单项可以有加速键,一般在菜单项标题的后面显示,例如,菜单项打开文件的加速键一般是Ctrl+O,不打开菜单,按住Ctrl键后,再按O键,也可以执行打开文件命令。设定加速键的方法是修改菜单项的ShortCut属性。
    2. 用程序生成菜单
    放主菜单控件MainMenu到窗体中,可以为该窗体增加一个主菜单,Visual Studio.Net自动添加如下语句:
    MainMenu mainMenu1=new MainMenu();
    This.Menu=mainMenu1;//指定主窗口的主菜单是mainMenu1。
    可以建立多个MainMenu类对象,用第二条语句修改使主窗口使用不同的主菜单。有了主菜单对象,用如下语句为主菜单增加顶级菜单项:
    MenuItem myFile=mainMenu1.MenuItem.Add(“文件(&F)”);//顶级菜单项:文件
    有了顶级菜单项对象,用如下语句为顶级菜单项的弹出菜单增加菜单项:
    myFile.MenuItem.Add(“打开(&O)”);//文件顶级菜单项的弹出菜单的菜单项:打开
    实际上,这些都可以用Visual Studio.Net自动生成。
    3. 菜单项的属性和事件
     属性Checked:布尔变量,=true,表示菜单项被选中,其后有标记:∨。
     属性ShortCut:指定的加速键,可以从下拉列表中选择。
     属性ShowShortCut:布尔变量,true(默认值),表示显示加速键,false,不显示。
     属性Text:菜单项标题。如为字符-,为分隔线。如指定字符前加&,例如:颜色(&c),增加快捷键,即用Alt+c访问颜色菜单。
     常用事件Click:单击菜单项事件。
    4. 例子e3_17 增加菜单
    本例在窗体中建立主菜单,主菜单包括一个顶级菜单项:颜色,其弹出菜单包括两个菜单项:红色、黑色,单击标题为红色的菜单项,把窗体中显示的字符串变为红色,单击标题为黑色的菜单项,把窗体中显示的字符串变为黑色。实现步骤如下:
    (1) 建立一个新项目。放Label控件到窗体。
    (2) 双击工具箱中Mainmenu控件,在窗体中增加主菜单。右下角有一主菜单图标,在左上角有一方框,其中有文字:请在此处输入,在此方框中输入菜单标题。
    (3) 在方框内输入字符”颜色”,在其下部方框内输入字符”红色”为一菜单项,在”红色”下输入字符”黑色”为另一菜单项,再输入”退出”菜单项。如希望在选中某一菜单项后出现下一级子菜单,可在菜单项右侧方框中输入子菜单项名。如果菜单项属性Text的值为-,则菜单项为分隔符。可以用鼠标拖动菜单项移动菜单项的位置。集成环境设计界面如下图。

    (4) 标题为红色的菜单项的单击(Click)事件处理函数如下:
    private void menuItem2_Click(object sender,System.EventArgs e)
    {label1.ForeColor=Color.Red;}//改变字体颜色为红色
    (5) 标题为黑色的菜单项的单击(Click)事件处理函数如下:
    private void menuItem3_Click(object sender, System.EventArgs e)
    {label1.ForeColor=Color.Black;}//改变字体颜色为黑色
    (6) 标题为退出的菜单项的单击(Click)事件处理函数如下:
    private void menuItem4_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { Close();}//退出程序
    (7) 编译,运行,单击红色和黑色菜单项,能改变字符串的颜色。效果如上图。
    3.18 工具条
    一般Windows应用程序都有一个工具条,可以认为工具条上的按钮为菜单的某一菜单项的快捷按钮,单击工具条按钮相当于单击相应菜单项,完成同样的功能。
    1. 工具条的组成及功能
    放工具条控件ToolBar到窗体中,可以为该窗体增加一个工具条。在工具条中可以增加Button按钮和其它控件,例如象Word程序的工具条中用下拉列表控件(ComboBox)选择字号、字体等。一般工具条按钮上都有一个图标,提示用户该按钮的使用功能。按钮的所有图标存放到ImageList类对象中。单击任何一个按钮,都产生工具条控件的ButtonClick事件,在这个事件处理事件函数中,要用语句区分用户单击了那一个按钮,以完成相应的功能。
    2. 控件ToolBar的属性、事件和方法
     属性BorderStyle:边界风格,=None(默认值),无边界;=FixedSingle,单线边界;=Fixed3D,立体风格边界。
     属性Button:集合属性,存储ToolBar的按钮对象。单击其后的按钮,可以打开ToolBarButton集合编辑器对话框(见下图),增加或删除按钮,修改按钮属性。

     属性ImageList:指定一个ImageList类对象,该对象中可以存储若干图标,这些图标作为ToolBar控件按钮的图标。
     属性Wrappable:布尔变量,=true(默认值),当窗体Form水平尺寸小于工具条的水平尺寸时,一行不能显示所有按钮,允许下一行显示;=false,不允许。
     事件ButtonClick:ToolBar控件的单击事件。在ButtonClick事件处理事件函数中,要用语句区分用户单击了那一个按钮,以完成相应的功能。
     属性ShowToolTips:布尔变量,=true,允许显示提示信息。
     方法IndexOF():参数为ToolBar控件中按钮的属性Name,返回其索引值。
    3. ToolBar控件中ToolBarButton按钮的属性
    ToolBar控件中ToolBarButton按钮可以看作独立的控件,它有自己独立的属性。下面介绍ToolBar控件中ToolBarButton按钮的属性。
     属性ImageIndex:ToolBar控件属性ImageList指定一个ImageList类对象,该对象中的图标作为ToolBar控件按钮的图标。这个属性指定本按钮使用ImageList类对象中存储的第几个图标。
     属性Style:有4个值,=PushButton,为普通按钮;=Separator,为一分割符,再左边和右边的两个按钮中间增加一个间隙;=ToggleButton,开关按钮,单击该按钮,按钮被按下,不抬起,再单击,抬起。=DropDownButton,下拉按钮,按钮右侧有一个下拉箭头,单击下拉箭头,可以弹出下拉列表。
     属性Text:ToolBar控件中按钮除了有图标外,还可以有属性Text指定的文字。
     属性ToolTipText:当鼠标在工具条按钮上停留一段时间后,将在工具条按钮旁边出现此属性指定的提示。
    4. 例子e3_18
    现为上例的菜单增加工具条,有两个按钮,单击按钮分别使字体变红、变黑。步骤如下:
    (1) 继续菜单的例子,放ImageList控件到窗体。
    (2) 放ToolBar控件到窗体。修改属性ImageList=ImageList1。
    (3) 单击ImageList属性Images后按钮,打开Image集合编辑器,单击添加按钮,打开选择文件对话框。按指定路径选择图标的文件后,单击确定按钮,增加图标到ImageList对象中。在C:\Program Files\Microsoft Office\Office\forms\2052文件夹和C:\program files\Microsoft Visual Studio.Net\Common7\Graphics\Icon\Misc文件夹中有若干图标。也可用画笔程序自己设计图标,图标的宽和高应比工具条按钮的宽和高略小,存为.ico文件。也可以用抓图软件抓其它程序的图标。任选以上方法,为ImageList对象增加两个图标。
    (4) 单击ToolBar控件属性Buttons后按钮,打开ToolBarButton集合编辑器(见上图),单击添加按钮,增加一个按钮,从其属性ImageIndex后的下拉列表中选择按钮使用的图标,设置按钮的ToolTipText属性为:改变字体为红色,为工具按钮增加提示。同样方法增加第二个按钮,按钮的ToolTipText属性为:改变字体为黑色。
    (5) 设定ToolBar控件属性ShowToolTips为true。
    (6) 为ToolBar控件的ButtonClick事件增加事件函数如下:
    private void toolBar1_ButtonClick(object sender,
    System.Windows.Forms.ToolBarButtonClickEventArgs e)
    { int n=toolBar1.Buttons.IndexOf(e.Button);//n为工具条中被单击按钮的序号
    switch(n)
    { case 0://第一个按钮,调用相应的菜单项的事件处理函数。
    this.menuItem3_Click(sender,e);
    break;
    case 1://第二个按钮
    this.menuItem2_Click(sender,e);
    break;
    }
    }
    (7) 编译,运行,单击两个工具条按钮,可以分别使字体变为红色或黑色。见上图。
    3.19 状态栏(StatusBar)控件
    Windows应用程序的状态栏一般用来显示一些信息,如时间,鼠标位置等。
    1. 状态栏控件的属性
     属性Panels:集合属性,存储状态栏中的各个分栏对象。单击其后标题为…的按钮,可以打开StatusBarPanels集合编辑器对话框,增加或删除分栏,修改分栏属性。
     属性ShowPanel:布尔变量,=true,允许显示多栏;=false,不允许。
    2. 状态栏(StatusBar)控件分栏的属性
    状态条可以为单栏,也可以为多栏。属性Text,表示在状态栏中显示的内容。如为单栏,在单栏中显示字符串的语句是:statusBar1.Text=”在单栏中显示的文本”,如为多栏,在第2栏中显示字符串的语句是:statusBar1.Panels[1].Text=”在第2栏中显示的文本”。
     属性Alignment:对齐方式,可以为左对齐、右对齐和中间对齐。
     属性Text:表示在状态栏中显示的内容。
     属性Width:栏的宽度。
     属性BorderStyle:指定状态栏控件上 每个分栏的边框外观。边界风格,=None(默认值),不显示边框;=Raised,三维凸起边框;=Sunken,三维凹陷边框显示。
    3. 例子e3_19 为窗体增加状态条,在状态条内显示时间和鼠标位置。
    (1) 建立新项目。放StatusBar控件到窗体。单击StatusBar控件属性Panels后按钮,打开StatusBarPanels集合编辑器(如下图),单击添加按钮,增加若2栏。其序号为0、1。

    (2) 修改StatusBar控件属性ShowPanel=true。
    (3) 放Timer组件到窗体,Name=Timer1,属性Interval=1000,Enabled=true。
    (4) 为Timer1的Tick事件增加事件处理函数如下:
    private void timer1_Tick(object sender, System.EventArgs e)
    { statusBar1.Panels[0].Text=DateTime.Now.ToString();
    }
    (5) 为Form1的MouseMove事件增加事件处理函数如下:
    private void Form1_MouseMove(object sender,System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    {statusBar1.Panels[1].Text="X:"+e.X.ToString()+",Y:"+e.Y.ToString();
    }
    (6) 编译,运行,如右图,在第1栏中可以看到当前时间,在窗口中移动鼠标,在第2栏中可以看到鼠标的位置不断变化。
    3.20 鼠标事件
    从类System.Windows.Forms.Control派生的控件都有鼠标事件,控件的Click事件本质上也是鼠标事件。一些控件还有单独的鼠标事件,例如Form。鼠标事件有:
     MouseDown:如果鼠标位于控件区域,按下鼠标按键时产生该事件。
     MouseUp:如果鼠标位于控件区域,抬起鼠标按键时产生该事件。
     MouseMove:如果鼠标在控件区域移动,产生该事件。
     MouseEnter:鼠标进入控件区域,产生该事件。
     MouseLeave:鼠标离开控件区域,产生该事件。
    鼠标事件处理函数一般有两个参数,第一个参数(object sender)是产生该事件的对象的属性Name的值,例如,为Form1的MouseDown事件增加事件函数,单击Form1,第一个参数sender代表Form1对象。(System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)是事件处理函数第二个参数,代表事件的一些信息,事件不同,所代表的信息也不相同,鼠标按下事件处理函数中,e.X为发生事件时鼠标位置的x坐标,e.Y为发生事件时鼠标位置的y坐标,e.Button为MouseButtons.Left,表示单击了鼠标左键等等,Right和Middle则分别代表右键和中间键。e.Clicks为鼠标单击的次数,如果大于2次,则为双击。
    例子e3_20:在窗体中的指定区域,双击鼠标左键,用Label控件显示双击鼠标的位置。指定区域的左上角坐标为(20,20),宽为200,高为200。
    (1) 建立一个新项目。放Label控件到窗体。属性Name=label1。
    (2) Panel控件可以将窗体分为多个区域。放Panel控件到窗体,属性Location.X=20,Location.Y=20,属性Width=200,Height=200,属性Name=p1。
    (3) 为Panel的MouseDown事件增加事件函数如下:
    private void p1_MouseDown(object sender,System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    { if(e.Button==MouseButtons.Left&&e.Clicks>1)//如果是双击左键
    label1.Text="X:"+e.X.ToString()+",Y:"+e.Y.ToString();
    }
    (4) 编译,运行,分别在指定区域和区域外双击鼠标左键,看一下效果。分别在指定区域和区域外双击鼠标右键,看一下效果。
    3.21 快捷菜单(ContextMenu)
    使用过Word程序的人都知道,在其程序窗口的不同位置单击右键,会出现不同弹出菜单,这个弹出菜单叫快捷菜单,这节介绍如何在应用程序中增加快捷菜单。快捷菜单和主菜单的属性、事件和方法基本一致,只是快捷菜单没有顶级菜单项,因此这里就不多介绍了。
    例子e3.21
    例子在窗口中显示一行字符串,加入两个按纽,单击按纽button1把字符串变为红色,单击按纽button2把字符串变为黑色。为两个按钮建立快捷菜单,快捷菜单中有2个菜单项,单击菜单项把字符串变为红色或黑色。为窗体建立快捷菜单,菜单中仅有1个退出菜单项,单击退出菜单项,退出程序。具体实现步骤如下:
    (1) 建立一个新项目。放Label控件到窗体。
    (2) 放2个Button控件到窗体,标题(属性Text)分别为红色,黑色。
    (3) 标题为红色的按钮的单击事件处理函数如下:
    private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { label1.ForeColor=Color.Red;}
    (4) 标题为黑色的按钮的单击事件处理函数如下:
    private void button2_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { label1.ForeColor=Color.Black;}
    (5) 放2个ContextMenu控件到窗体,属性Name分别为contextMenu1,contextMenu2。
    (6) 选中contextMenu1控件,在菜单编辑器中增加两个标题分别为红色和黑色的菜单项,它们的单击事件处理函数分别是单击红色按钮和单击黑色按钮的事件处理函数。
    (7) 选中contextMenu2控件,在菜单编辑器中增加标题为退出的菜单项,并为其增加单击事件处理函数,为事件处理函数增加语句:Close();
    (8) 将红色按钮和黑色按钮的属性ContextMenu指定为contextMenu1。Form的属性ContextMenu指定为contextMenu2。
    (9) 编译,运行,右击标题为红色的按钮,快捷菜单contextMenu1打开,单击快捷菜单中标题为红色的菜单项,将使窗体显示的字符串颜色变为红色,右击标题为黑色的按钮,快捷菜单contextMenu1打开,单击快捷菜单中标题为黑色的菜单项,将使窗体显示的字符串颜色变为黑色,右击窗体,快捷菜单contextMenu2打开,单击快捷菜单中标题为退出的菜单项,将退出应用程序。运行效果如上图。
    3.22 综合例子:计算器
    具体步骤如下:
    (1) 建立一个新项目。Form属性MaxiMizeBox=false,属性MiniMizeBox=false。属性FormBorderStyle=FixedDialog,窗口不能修改大小。
    (2) 放textBox控件到窗体,属性Name=textBox1,属性Text="0",属性ReadOnly=true。
    (3) 增加10个Button控件,前9个按钮属性Name分别为:Button1-Button9,最后一个为Button0,属性Text分别为:1、2、3、4、5、6、7、8、9、0。
    (4) 增加7个Button控件,属性Name分别为:btn_dot、btn_equ、btn_add、btn_sub、btn_mul、btn_div、btn_C,属性Text分别为:.、=、+、-、*、/、C。设计界面如下图。
    (5) 控件Button0单击事件处理函数如下:
    private void button0_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(sender==button0) append_num(0);
    if(sender==button1) append_num(1);
    if(sender==button2) append_num(2);
    if(sender==button3) append_num(3);
    if(sender==button4) append_num(4);
    if(sender==button5) append_num(5);
    if(sender==button6) append_num(6);
    if(sender==button7) append_num(7);
    if(sender==button8) append_num(8);
    if(sender==button9) append_num(9);
    }
    (6) 为Form1类增加方法如下:
    public void append_num(int i)
    { if(textBox1.Text!="0")
    textBox1.Text+=Convert.ToString(i);
    else
    textBox1.Text=Convert.ToString(i);
    }
    (7) 将Button1-Button9的单击事件处理函数设定为Button0单击事件处理函数。
    (8) 为标题为.按钮增加事件处理函数如下:
    private void btn_dot_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { int n=textBox1.Text.IndexOf(".");
    if(n==-1)//如果没有小数点,增加小数点,否则不增加
    textBox1.Text=textBox1.Text+".";
    }
    (9) 编译,单击数字按钮,在textBox1可以看到输入的数字,也可以输入小数。
    (10) 先实现加法,必须定义一个浮点类型变量sum,初始值为0,记录部分和。
    (11) 输入了第一个加数,然后输入任一运算符(+、-、*、\或=),应首先清除编辑框中显示的第一个加数,才能输入第二个加数。为实现此功能,必须定义一个布尔变量blnClear,初始值为false,表示输入数字或小数点前不清除编辑框中显示,输入运算符(+、-、*、\或=)后,blnClear=true,表示再输入数字或小数点先清除编辑框中显示。修改前边程序,输入数字或小数点前,要判断变量blnClear,如为true,清除编辑框中显示的内容后,再显示新输入的数字或小数点,同时修改blnClear=false。为此修改append_num方法如下:
    public void append_num(int i)
    { if(blnClear)//如果准备输入下一个加数,应先清除textBox1显示内容
    { textBox1.Text="0";//阴影部分为新增语句
    blnClear=false;
    }
    if(textBox1.Text!="0")
    textBox1.Text+=Convert.ToString(i);
    else
    textBox1.Text=Convert.ToString(i);
    }
    (12) 修改btn_dot_Click方法如下:
    private void btn_dot_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(blnClear) //如果准备输入下一个数,应先清除textBox1显示内容
    { textBox1.Text="0";//阴影部分为新增语句
    blnClear=false;
    }
    int n=textBox1.Text.IndexOf(".");
    if(n==-1)//如果没有小数点,增加小数点,防止多次输入小数点
    textBox1.Text=textBox1.Text+".";
    }
    (13) 如果计算1+2-3的运算结果,先单击按钮1,编辑框中显示1,再单击按钮+,执行运算sum=sum+1(注意此时sum=0),显示sum到编辑框中(实际显示不变),记住此次输入的运算符,这里为+号。单击按钮2,编辑框中显示2,再单击按钮-,按记录的运算符(这里是+)计算sum=sum+2,显示sum到编辑框中,记住此次输入的运算符,这里为-号,依此类推。为实现此功能,必须定义一个字符串变量strOper,记录输入的运算符,初始值为"+",保证输入第一个运算符后,执行运算sum=sum+第一个加数,由于初始sum=0,也就是sum=第一个加数。标题为+的按钮的单击事件处理函数如下:
    private void btn_add_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { double dbSecond=Convert.ToDouble(textBox1.Text);
    if(!blnClear)//如果未输入第二个操作数,不运算
    switch(strOper)//按记录的运算符号运算
    { case "+":
    sum+=dbSecond;
    break;
    //在此增加其它运算符-、*、\代码
    }
    if(sender==btn_add)
    strOper="+";
    //在此增加运算符-、*、\、=代码
    textBox1.Text=Convert.ToString(sum);
    blnClear=true;
    }
    (14) =号处理语句和+号处理基本一致,修改标题为+按钮的事件函数如下:
    private void btn_add_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { double dbSecond=Convert.ToDouble(textBox1.Text);
    if(!blnClear)//如果未输入第二个操作数,不运算
    switch(strOper)//按记录的运算符号运算
    { case "+":
    sum+=dbSecond;
    break;
    //在此增加运算符-、*、\代码
    }
    if(sender==btn_add)
    strOper="+";
    if(sender==btn_equ)//为=号处理增加的语句
    strOper="=";
    textBox1.Text=Convert.ToString(sum);
    blnClear=true;
    }
    将btn_equ按钮的单击事件函数设定为+按钮的单击事件函数。
    (15) 为标题为C按钮增加事件函数如下:
    private void btn_C_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { textBox1.Text="0";
    sum=0;
    blnClear=false;
    strOper="+";
    }
    (16) 请读者自己补上减法,乘法,除法运算的语句。
    习题:
    (1) 在窗口中显示一行字符串,加入两个按纽,单击按纽1把字符串改为红色,单击按纽2把字符串改为黑色。使字符串为红色时红色按纽不能使用,字符串为黑色时黑色按纽不能使用。(提示:可以修改按钮的属性Enabled为false使其不能使用。)
    (2) 将上题改为用按扭修改字体的大小,分别为大字体和小字体。(参见3.9节)
    (3) 加一文本框控件和一按纽,单击按纽将文本框控件输入内容显示标签控件上。(提示:单击按钮事件处理函数中加语句label1.Text=textBox1.Text)。
    (4) 修改上题,使文本框控件和标签控件文本同步显示(提示:文本框控件的TextChanged事件处理函数中加语句label1.Text=textBox1.Text)。
    (5) 加一文本框控件和一按纽,单击按纽将文本框控件输入的文本中选中的内容显示在标签控件上(提示:单击按钮事件处理函数中加语句label1.Text=textBox1.SelText。)
    (6) 加一文本框控件和一按纽,单击按纽将文本框控件输入的文本的字符、选中的内容的字符数和选中的内容的开始位置显示在标签控件上。
    (7) 用控件RadioButton选择性别,把选择的结果用Label控件显示出来。
    (8) 例子e3_8中如改为响应单击事件Click,可能出现什么问题?
    (9) 用控件ComboBox修改标签控件字体的大小。(用属性Item在下拉列表中输入大小)。
    (10) 放ListBox控件到窗体中,属性Name=listBox1。列表框有三项分别为:苹果,梨子,香蕉。允许多选。标签控件同步显示ListBox控件所做的选择。提示:为ListBox控件的SelectedIndexChenged事件增加事件函数,
    label1.Text="所选择的是:";
    for(int i=0;i<listBox1.SelectedIndices.Count;i++)
    label1.Text+=listBox1.SelectedItems[i].ToString()+",";
    (11) 放ListBox、TextBox和3个Button控件到窗体中,属性Name分别为listBox1、textBox1、Button1、Button2、Button3。Button控件属性Text分别为:增加、删除、清空。单击增加按钮,把textBox中输入的内容作为一个条目增加到listBox1中,单击删除按钮,删除listBox1中所选择的条目,单击清空按钮,清除listBox1所有条目。提示:增加用语句:listBox1.Items.Add(textBooooox1.Text)。删除所选择的条目用语句:listBox1.Items.RemoveAt(listBox1.SelectedIndex)。清除listBox1所有条目用语句:listBox1.Items.Clear()。
    (12) 在窗体中显示字符,每隔1秒字体变大些,变到一定尺寸后,每隔1秒字体变小些,如此循环。增加一个按钮,可以启动和停止字符串字体大小变化,按钮标题给出正确提示。
    (13) 在窗体中显示字符,每隔1秒字符移动一定距离,先右移,移到右边界,再左移,移到左边界,又一次右移,如此循环。(提示:修改Label的Left属性值。)
    (14) 修改例子e3_17,使显示字符串为红色时,标题为红色的菜单项无效;使显示字符串黑色时,标题为黑色的菜单项无效。
    (15) 修改例子e3_17,使显示字符串为红色时,标题为红色的菜单项前增加选中标志;使显示字符串黑色时,标题为黑色的菜单项前增加选中标志。
    (16) 为例e3_17的菜单项增加加速键,键入Alt+c打开顶级菜单项颜色的弹出菜单,弹出菜单打开后,键入B执行标题为黑色的菜单项命令,键入R执行标题为红色的菜单项命令。
    (17) 为例子e3_17的菜单项定义加速键(属性Shortcut),键入ctrl+r使显示字符串为红色,键入ctrl+b使显示字符串黑色。
    (18) 为例子e3_17顶级菜单项颜色增加单击事件处理函数,在事件处理函数中判断显示的字符串的颜色,决定是否为相应的菜单项增加选中标志。
    (19) 拖动鼠标左键时,在状态栏中显示鼠标的位置。
    (20) 模拟画笔程序,在左侧增加工具按钮,在下部增加颜色按钮。
    (21) 在工具栏中加三个按钮,单击按钮时,按钮保持按下状态,再单击按钮,按钮抬起。在按下状态,使标签控件中字符串加下画线、斜体或加粗,抬起则取消。
    (21) 工具栏中按钮的属性Style设置为ToolBarButtonStyle.DropDownButton,按钮可有一个下拉菜单。首先创建一个ContextMenu菜单,指定工具栏中按钮的属性DropDownMenu的值为创建的ContextMenu菜单对象,将在按下按钮时显示这个菜单。请用工具栏中按钮的下拉菜单实现使标签控件字符的颜色变为红色、黑色。(提示:工具栏中按钮的属性Style设置为ToggleButton。属性Pushed是一个布尔变量,表示工具栏按钮当前是否处于按下状态)
    (22) 用工具栏中按钮的下拉菜单实现使标签控件字符的颜色变为红色、黑色。(提示:如工具栏中按钮的属性Style设置为DropDownButton,按钮可有一个下拉菜单。首先创建一个ContextMenu菜单,指定工具栏中按钮的属性DropDownMenu的值为创建的ContextMenu菜单对象,将在按下按钮时显示这个菜单。)
    (23) 完成计算器的减法和乘除程序。增加求平方,对数等功能。(例如Math.Sqrt())


    第四章 文本编辑器的实现
    本章的目的是建立一个文本编辑器,同时继续介绍控件的用法。有两类文本编辑器:单文档文本编辑器和多文档文本编辑器,单文档文本编辑器一次只允许打开一个文件,如果要打开另一个文件,必须关闭当前打开的文件,微软的写字板程序就是一个典型的单文档字处理程序。多文档文本编辑器同时允许打开多个文件,每个文件占用一个子窗口,微软的Word程序就是一个典型的多文档字处理程序。本章首先介绍建立一个单文档文本编辑器的方法,然后介绍建立多文档文本编辑器的方法。
    4.1 用RichTextBox控件实现文本编辑器
    RichTextBox控件可以用来输入和编辑文本,该控件和TextBox控件有许多相同的属性、事件和方法,但比TextBox控件的功能多,除了TextBox控件的功能外,还可以设定文字的颜色、字体和段落格式,支持字符串查找功能,支持rtf格式等。这里只介绍在TextBox控件中没有介绍的属性、事件和方法,相同部分就不介绍了,可参见TextBox控件。RichTextBox控件的属性、事件和方法如下:
     属性Dock:很多控件都有此属性,它设定控件在窗体中的位置,可以是枚举类型DockStyle的成员None、Left、Right、Top、Bottom或Fill,分别表示在窗体的任意位置、左侧、右侧、顶部、底部或充满客户区。在属性窗口中,属性DOCK的值用周边5个矩形,中间一个矩形的图形来表示。
     属性SelectedText:获取或设置RichTextBox控件内的选定文本。
     属性SelectionLength:获取或设置RichTextBox控件中选定文本的字符数。
     属性SelectionStart:获取或设置RichTextBox控件中选定的文本起始点。
     属性SelectionFont:如果已选定文本,获取或设置选定文本字体,如果未选定文本,获取当前输入字符采用字体或设置以后输入字符采用字体。
     属性SelectionColor:如果已选定文本,获取或设置选定文本的颜色,如果未选定文本,获取当前输入字符采用的颜色或设置以后输入字符采用的颜色。
     属性Lines:记录RichTextBox控件中所有文本的字符串数组,每两个回车之间字符串是数组的一个元素。
     属性Modified:指示用户是否已修改控件的内容。为true,表示已修改。
     事件SelectionChange:RichTextBox控件内的选定文本更改时发生的事件。
     事件TextChanged:RichTextBox控件内的文本内容改变时发生的事件。
     方法Clear():清除RichTextBox控件中用户输入的所有内容,即清空属性Lines。
     方法Copy()、Cut()、Paste():实现RichTextBox控件的拷贝、剪贴、粘贴功能。
     方法SelectAll():选择RichTextBox控件内的所有文本。
     方法Find():实现查找功能。从第二个参数指定的位置,查找第一个参数指定的字符串,并返回找到的第一个匹配字符串的位置。返回负值,表示未找到匹配字符串。第三个参数指定查找的一些附加条件,可以是枚举类型RichTextBoxFinds的成员:MatchCase(区分大小写)、Reverse(反向查找)等。允许有1个、2个或3个参数。
     方法SaveFile():存文件,它有2个参数,第一个参数为要存文件的全路径和文件名,第二个参数是文件类型,可以是:纯文本,RichTextBoxStreamType.PlainText;Rtf格式流,RichTextBoxStreamType.RichText;采用Unicode编码的文本流,RichTextBoxStreamType.UnicodePlainText。
     方法LoadFile():读文件,参数同方法SaveFile(),注意存取文件的类型必须一致。
     方法Undo():撤消RichTextBox控件中的上一个编辑操作。
     方法Redo():重新应用RichTextBox控件中上次撤消的操作。
    4.2 实现文本编辑器的剪贴板功能
    许多程序都支持剪贴板功能。通过剪贴板可以完成数据的剪贴(Cut),复制(Copy),粘贴(Paste)等功能。剪贴板可以理解为一块存储数据的公共区域,用户可以把数据复制或剪贴到剪贴板中,本任务或其它任务要用剪贴板中的数据时,可以用粘贴功能从剪贴板中把数据取出。存入剪贴板中的数据,可以是字符,位图,或者其它格式数据。实现文本编辑器的编辑和剪贴板功能的具体步骤如下:
    (1) 新建项目。放RichTextBox控件到窗体。属性Name=richTextBox1,Dock=Fill,Text=””。
    (2) 放Mainmenu控件到窗体中。增加顶级菜单项:编辑,为其弹出菜单增加菜单项:剪切、复制、粘贴、撤销和恢复,属性Name分别为:mainMenuEdit、menuItemEditCut、menuItemEditCopy、menuItemEditPaste、menuItemEditUndo、menuItemEditRedo。为各个菜单项增加事件处理函数如下:
    private void menuItemEditCut_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { richTextBox1.Cut();} //剪切
    private void menuItemEditCopy_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { richTextBox1.Copy();} //拷贝
    private void menuItemEditPaste_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { richTextBox1.Paste();} //粘贴
    private void menuItemEditUndo_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { richTextBox1.Undo();} //撤销
    private void menuItemEditRedo_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { richTextBox1.Redo();} //恢复
    (3) 编译,运行,输入一些字符后,选中一些字符,试验一下剪切、复制、粘贴等功能,并查看一下在剪贴板中字符是否能粘贴到其它字处理软件中,例如写字板。查看一下撤销和恢复功能是否可用。
    4.3 实现文本编辑器的存取文件功能
    文本编辑器都具有文件存取功能,顶级菜单项文件的弹出菜单中一般包括如下菜单项:新建、打开、关闭、保存和另存为等。本节实现以上菜单项。
    4.3.1 OpenFileDialog和SaveFileDialog控件
    OpenFileDialog对话框用来选择要打开的文件路径及文件名,SaveFileDialog对话框用来选择要存储文件的路径及文件名。两个对话框的外观如下图,它们的属性和方法基本相同,这里在一起介绍。

    图4.3.1A 打开文件对话框

    图4.3.1B 文件另存为对话框
     属性Filter:字符串类型,选择在对话框中显示的文件类型。属性Filter有多项,中间用|分开,每两项是一组,每组的第一项将出现在对话框保存类型(T)下拉列表编辑框的下拉列表中(见图4.3.1A),供用户选择,第二项表示如第一项被选中,对话框实际列出的文件。例如Filter="纯文本文件(*.txt)|*.txt|所有文件(*.*)|*.*",表示打开对话框,对话框的文件类型(T)下拉列表编辑框的下拉列表有两项:纯文本文件(*.txt)和所有文件(*.*),供用户选择。如果从文件类型下拉列表编辑框的下拉列表中选中"纯文本文件(*.txt)",表示打开对话框,只列出所有扩展名为.txt的文件,如果选中"所有文件(*.*)",表示打开对话框,将列出所有文件。
     属性FilterIndex:表示打开对话框后,对话框的文件类型(T)下拉列表编辑框的下拉列表中首先被选中的项的索引号。可以在设计阶段在属性窗口修改属性FilterIndex和Filter,也可在程序中用下列语句修改:openFileDialog1.Filter="纯文本文件(*.txt)|*.txt|所有文件(*.*)|*.*",openFileDialog1.FilterIndex=1。
     属性FileName:用户选取的文件的路径和文件名。
     属性InitialDirectory:打开对话框首先显示该属性指定的文件夹中的文件。
     属性DefaultExt:如果用户未指定扩展名,自动增加属性指定的文件扩展名。
     方法ShowDialog():打开对话框,根据方法的返回值确定用户单击了那个按钮,如返回DialogResult.Cancle,用户单击了忽略按钮,如返回DialogResult.OK,用户单击了打开或保存按钮。
    4.3.2 存取文件功能的实现
    (4) 把OpenFileDialog和SaveFileDialog控件放到窗体中。属性Name分别是openFileDialog1和saveFileDialog1。
    (5) 增加顶级菜单项:文件,为其弹出菜单增加菜单项:新建、打开...、保存...、另存为...、退出。修改Name属性分别为:mainMenuFile、menuItemFileNew、menuItemFileOpen、menuItemFileSave、menuItemFileSaveAs、menuItemFileExit。
    (6) 为Form1类增加string类型变量记录当前编辑的文件名:string s_FileName="",如果为空,表示还未记录文件名,即编辑的文件还没有名字。当单击菜单项保存,保存文件时,必须请用户输入文件名。
    (7) 为新建菜单项增加事件处理函数如下:
    private void menuItemFileNew_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { richTextBox1.Text="";//或richTextBox1.Clear();
    s_FileName="";//新建文件没有文件名。
    }
    (8) 为打开文件菜单项增加事件处理函数如下:
    private void menuItemFileOpen_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(openFileDialog1.ShowDialog()==DialogResult.OK)
    { s_FileName=openFileDialog1.FileName;
    richTextBox1.LoadFile(openFileDialog1.FileName,
    RichTextBoxStreamType.PlainText);
    }
    }
    (9) 为另存为菜单项增加事件处理函数如下:
    private void menuItemFileSaveAs_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(saveFileDialog1.ShowDialog()==DialogResult.OK)
    { s_FileName=saveFileDialog1.FileName;
    richTextBox1.SaveFile(saveFileDialog1.FileName,
    RichTextBoxStreamType.PlainText);
    }//注意存取文件类型应一致。
    }
    (10) 为保存文件菜单项增加事件处理处理函数如下:
    private void menuItemSaveFile_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(s_FileName.Length!=0)
    richTextBox1.SaveFile(s_FileName,RichTextBoxStreamType.PlainText);
    else
    menuItemFileSaveAs_Click(sender,e);//调用另存为菜单项事件处理函数
    }
    (11) 把SaveFileDialog控件放到窗体中,将自动创建控件对象,其生命周期等于窗体生命周期,将长期占用存储空间。实际上SaveFileDialog控件对象只在存文件菜单项事件处理函数中有用,其它时间无用。为了节约存储空间,可以在存文件菜单项事件处理函数中建立SaveFileDialog控件对象,退出该事件处理函数时,自动释放该对象。修改另存为菜单项事件处理函数如下(首先删除增加的控件SaveFileDialog):
    private void menuItemFileSaveAs_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { SaveFileDialog saveFileDialog1=new SaveFileDialog();
    saveFileDialog1.Filter="纯文本文件(*.txt)|*.txt|所有文件(*.*)|*.*";
    saveFileDialog1.FilterIndex=1;
    if(saveFileDialog1.ShowDialog()==DialogResult.OK)
    { s_FileName=saveFileDialog1.FileName;
    richTextBox1.SaveFile(saveFileDialog1.FileName,
    RichTextBoxStreamType.PlainText);
    }//也可以用此方法修改打开文件菜单项事件处理函数。
    }
    (12) 为退出菜单项增加事件处理函数如下:
    private void menuItemExit_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { Close();}
    (13) 编译,运行,可以存取文件。
    4.4 修改字体属性
    为修改字体属性,首先打开字体对话框FontDialog,选择指定字体。可以按两种方式修改字体,如果未选中字符,表示以后键入的字符将按选定字体输入。如果选中字符,则仅修改选定字符的字体。修改字符颜色也根据同样原则。
    4.4.1 FontDialog控件属性和方法
    用户可以用FontDialog对话框选定指定字体,FontDialog控件和OpenDialog控件的属性和方法基本相同,这里只介绍不同部分。属性Font:用户用FontDialog对话框选定的字体。FontDialog对话框显示效果如图4.3.1。
    4.4.2 修改字体属性的实现方法
    (14) 放FontDialog控件到窗体,属性Name=fontDialog1。增加顶级菜单项:格式,为格式顶级菜单项的弹出菜单增加菜单项:字体,属性Name分别为mainMenuModel和menuItemModelFont,为字体菜单项增加事件处理函数如下:
    private void menuItemModelFont_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(fontDialog1.ShowDialog()==DialogResult.OK)
    richTextBox1.SelectionFont=fontDialog1.Font;
    }
    (15) 编译,运行,在选中字符和不选中字符两种情况下,用字体菜单项修改字体,看是否能实现写字板中同样的功能。

    图4.3.1字体对话框
    4.5 实现About对话框
    前边介绍的SaveDialog、OpenDialog和FontDialog都是类库中预先定义的对话框,本节介绍如何创建满足一定要求的自制对话框。对话框其实就是窗体,其基类和主窗体一样,是System.Windows.Forms.Form。只是一般对话框只有关闭按钮,没有最大化和最小化按钮,对话框的边界是固定的,不能改变。设计自己的对话框是经常遇到的工作。
    (16) 选择菜单项项目/添加Windows窗体,弹出对话框(见图4.5),在模板(T)编辑框中选择Windows窗体,在名称栏(N)编辑框中输入窗体文件名称:formAbout.cs,单击打开按钮,可以见到一个新窗体。从文件formAbout.cs可以看到新建窗体类名也为formAbout。
    (17) 修改formAbout属性StartPosition=CenterParent,表示打开对话框时,对话框在父窗口的中间。修改属性MaximizeBox=False,MinimizeBox=False,表示没有最大化和最小化按钮,既不能最大化和最小化。属性FormBorderStyle=FixedDialog,窗口不能修改大小。属性Text="关于记事本"。可以在窗体中增加各种控件,例如,小图标,Label控件等。本例仅增加Label控件表示版权信息,其属性Text="版权所有"。一个按钮,属性Text="确定",按钮单击事件处理函数如下:
    private void button1_Click(object sender,System.EventArgs e)
    {Close();}
    (18) 为Form1窗体增加顶级菜单项:帮助,为帮助顶级菜单项弹出菜单增加菜单项:关于…,属性Name为menuItemAbout。关于…菜单项单击事件处理函数如下:
    private void menuItemAbout_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { formAbout AboutDialog=new formAbout();
    AboutDialog.ShowDialog(this);
    }//注意不能使用Show()函数
    (19) 编译,运行,单击关于…菜单项,将出现一个formAbout对话框(如右图),并且不关闭此对话框,不能回到主窗口,一般把这样的对话框叫做模式对话框。


    图4.5
    4.6 实现文本编辑器查找替换功能
    本节首先介绍模式对话框和非模式对话框的概念。并用非模式对话框实现文本编辑器程序的查找和替换功能。
    4.6.1 模式对话框和非模式对话框
    模式对话框和非模式对话框的区别是:打开模式对话框后,只有关闭该模式对话框,才能转到其他窗口,例如前边讲到的SaveDialog和OpenDialog都是典型的模式对话框。而打开非模式对话框后,不必退出该模式对话框,就可以转到其他窗口,例如查找和替换对话框都是典型的非模式对话框。两类对话框本质上都是窗体,是System.Windows.Forms.Form类的派生类,只是打开时使用的方法不一样,打开模式对话框,使用方法ShowDialog(),而打开非模式对话框,使用方法Show()。文本编辑器程序中,查找和替换对话框一般是非模式对话框。
    4.6.2 写字板查找替换功能的实现
    (20) 建立查找替换对话框。对话框其实就是窗体,其基类是System.Windows.Forms.Form。选择菜单项项目/添加Windows窗体,弹出对话框(如图4.5),选择Windows窗体,在名称栏输入窗体文件名称:formFindReplace.cs,单击打开按钮,可以见到一个新窗体。其属性Name=formFindReplace。
    (21) 修改formFindReplace窗体属性StartPosition=CenterParent,表示打开对话框时,对话框在父窗口的中间。修改属性MaximizeBox=False,MinimizeBox=False,表示没有最大化和最小化按钮,既不能最大化和最小化。FormBorderStyle=FixedDialog,窗口不能修改大小。属性Text="查找和替换"。在窗体中增加两个Label控件,属性Text分别为"查找字符串"和"替换字符串"。两个TextBox控件,属性Text=""。两个按钮,属性Text分别为"查找下一个"和"替换查到字符"。修改属性TopMost=true,使该窗口打开时总在其它窗体的前边。对话框界面如右图。
    (22) 为formFindReplace窗体增加变量:Form1 MainForm1;
    (23) 修改formFindReplace类构造函数如下(阴影部分是所做的修改):
    public formAbout(Form1 form1)//增加参数
    {
    //Windows窗体设计器支持所必需的
    InitializeComponent();
    //TODO:在InitializeComponent调用后添加任何构造函数代码
    MainForm1=form1;//新增语句,这里Form1是主窗体的属性Name的值
    }//有了Form1,可以在formFindReplace窗体中调用主窗体的公有方法
    (24) 为主窗体Form1增加方法如下,该方法将被formFindReplace窗体类调用。
    public void FindRichTextBoxString(string FindString)
    {} //以后步骤将在此方法中增加查找语句
    (25) formFindReplace窗体中查找下一个按钮单击事件处理函数如下:
    private void buttonFind_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(textBox1.Text.Length!=0)//如果查找字符串不为空,调用主窗体查找方法
    MainForm1.FindRichTextBoxString(textBox1.Text);//上步增加的方法
    else
    MessageBox.Show("查找字符串不能为空","提示",MessageBoxButtons.OK);
    }//MessageBox时对话框,使用方法见4.7.1节
    (26) 为主窗体Form1增加方法如下,该方法将被formFindReplace窗体类调用。
    public void ReplaceRichTextBoxString(string ReplaceString)
    {} //以后步骤将在此方法中增加替换语句
    (27) 为替换查到字符按钮单击事件增加事件处理函数如下:
    private void buttonReplace_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(textBox2.Text.Length!=0)//如果查找字符串不为空,调用主窗体替换方法
    MainForm1.ReplaceRichTextBoxString(textBox1.Text,textBox2.Text);
    else//方法MainForm1.ReplaceRichTextBoxString见(26)中定义
    MessageBox.Show("替换字符串不能为空","提示", MessageBoxButtons.OK);
    }
    (28) 为Form1窗体增加变量:int FindPostion=0,记录查找位置。
    (29) 为Form1窗体顶级菜单项编辑的弹出菜单增加菜单项:查找和替换。为查找和替换菜单项单击事件增加事件处理函数如下:
    private void menuItemFindReplace_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { FindPostion=0;
    formAbout FindReplaceDialog=new formAbout(this);//注意this
    FindReplaceDialog.Show();//打开非模式对话框使用Show()方法
    }
    (30) 为在前边定义的Form1主窗体的FindRichTextBoxString方法增加语句如下:
    public void FindRichTextBoxString(string FindString)
    { if(FindPostion>=richTextBox1.Text.Length)//已查到文本底部
    { MessageBox.Show("已到文本底部,再次查找将从文本开始处查找",
    "提示",MessageBoxButtons.OK);
    FindPostion=0;
    return;
    }//下边语句进行查找,返回找到的位置,返回-1,表示未找到,参数1是要找的字符串
    //参数2是查找的开始位置,参数3是查找的一些选项,如大小写是否匹配,查找方向等
    FindPostion=richTextBox1.Find(FindString,
    FindPostion,RichTextBoxFinds.MatchCase);
    if(FindPostion==-1)//如果未找到
    { MessageBox.Show("已到文本底部,再次查找将从文本开始处查找",
    "提示", MessageBoxButtons.OK);
    FindPostion=0;//下次查找的开始位置
    }
    else//已找到
    { richTextBox1.Focus();//主窗体成为注视窗口
    FindPostion+=FindString.Length;
    }//下次查找的开始位置在此次找到字符串之后
    }
    (31) 为在前边定义的Form1主窗体的ReplaceRichTextBoxString方法增加语句如下:
    public void ReplaceRichTextBoxString(string ReplaceString)
    { if(richTextBox1.SelectedText.Length!=0)//如果选取了字符串
    richTextBox1.SelectedText=ReplaceString;//替换被选的字符串
    }
    (32) 编译,运行,输入若干字符,选中菜单项:编辑/查找和替换,打开对话框,注意该对话框可以在不关闭的情况下,转到主窗体,并且总是在其它窗体的前边,因此它是一个典型的非模式对话框。在对话框中输入查找和替换的字符,单击标题为查找下一个的按钮,可以找到所选字符,并被选中,单击标题为替换所选字符按钮,可以看到查找到的字符被替换。运行效果如右图:
    4.7 提示用户保存修改的文件
    用户在新建文本,打开其他文本或者退出文本编辑器时,如果编辑内容发生了改变,应提示用户是否保存已修改的文本内容。因此就需要在用户关闭当前文件前,弹出提示对话框,提醒用户是否保存当前文件。本节实现此功能。
    4.7.1 对话框MessageBox
    使用MessageBox可以打开一个对话框,用法如下:
    MessageBox.Show(this,"要保存当前更改吗?","保存更改吗?",
    MessageBoxButtons.YesNoCancel,MessageBoxIcon.Question);
    第一个参数是父窗口,第二个参数是提示信息,第三个参数是标题栏的内容,第四个参数是有那些按钮,此例有YES,NO,CANCEL按钮,还可以使用AbortRetryIgnore(中止、重试和忽略按钮)、OK(确定按钮)、OKCancel(确定和取消按钮)、RetryCance(重试和忽略按钮)、YesNo(是和否按钮)等选项。第五个参数是使用那一个图标,此例是一个问号图标,还可以是Asterisk、Error、Exclamation、Hand、Stop、Warning等图标,如为None则无图标。返回值是System.Windows.Forms.DialogResult变量,代表用户按了那一个按钮。如果返回值是System.Windows.Forms.DialogResult.Yes,则表示按了YES键,表示要存修改的文件。如果返回值是System.Windows.Forms.DialogResult.Cancel,按Cancel键,表示忽略此次操作。如果返回值是System.Windows.Forms.DialogResult.No,则表示按了No键,表示不存修改的文件。以上设计的对话框MessageBox如下图:

    4.7.2 提示用户保存修改的文件的实现
    (33) 为Form1类增加一个bool变量bSave=false作为标记,用来跟踪RichTextBox中文本内容改变的情况。在程序开始运行、建立和打开一个新文件时,bSave=false,表示不必保存当前文本。RichTextBox控件有一个TextChanged事件,当文本发生改变的时候,这个事件就会被激活,在该事件处理函数中,使bSave=true。
    (34) 首先增加一个函数,其功能是判断是否需要将已修改的文件存盘,之所以要增加这个函数是因为有三处要用到此函数。该函数返回true,表示继续操作,该函数返回false,表示忽略此次操作,该函数定义如下:
    public bool IfSaveOldFile()
    { bool ReturnValue=true;
    if(bSave)
    { System.Windows.Forms.DialogResult dr;
    dr=MessageBox.Show(this,"要保存当前更改吗?","保存更改吗?",
    MessageBoxButtons.YesNoCancel,MessageBoxIcon.Question);
    switch(dr)
    { case System.Windows.Forms.DialogResult.Yes://单击了yes按钮,保存修改
    bSave=false;
    if(s_FileName.Length!=0)
    richTextBox1.SaveFile(s_FileName,RichTextBoxStreamType.PlainText);
    else
    { SaveFileDialog saveFileDialog1=new SaveFileDialog();
    saveFileDialog1.Filter="纯文本文件(*.txt)|*.txt|所有文件(*.*)|*.*";
    saveFileDialog1.FilterIndex=1;
    if(saveFileDialog1.ShowDialog()==DialogResult.OK)
    { s_FileName=saveFileDialog1.FileName;
    richTextBox1.SaveFile(saveFileDialog1.FileName,
    RichTextBoxStreamType.PlainText);
    }
    }
    ReturnValue=true;
    break;
    case System.Windows.Forms.DialogResult.No://单击了no按钮,不保存
    bSave=false;
    ReturnValue=true;
    break;
    case System.Windows.Forms.DialogResult.Cancel://单击了Cancel按钮
    ReturnValue=false;
    break;
    }
    }
    return ReturnValue;
    }
    (35) 在新建和打开菜单项的事件处理函数的头部增加如下语句:
    if(!IfSaveOldFile())//如果忽略,退出。
    return;
    (36) 修改存文件菜单项单击事件处理函数如下:
    private void menuItemSaveFile_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(s_FileName.Length!=0)
    { bSave=false;//阴影为增加的语句
    richTextBox1.SaveFile(s_FileName,RichTextBoxStreamType.PlainText);
    }
    else
    menuItemSaveAs_Click(sender,e);
    }
    (37) 修改另存为菜单项单击事件处理函数如下:
    private void menuItemSaveAs_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { SaveFileDialog saveFileDialog1=new SaveFileDialog();
    saveFileDialog1.Filter="纯文本文件(*.txt)|*.txt|所有文件(*.*)|*.*";
    saveFileDialog1.FilterIndex=1;
    if(saveFileDialog1.ShowDialog()==DialogResult.OK)
    { s_FileName=saveFileDialog1.FileName;
    richTextBox1.SaveFile(saveFileDialog1.FileName,
    RichTextBoxStreamType.PlainText);
    bSave=false;//阴影为增加的语句
    }
    }
    (38) 为RichTextBox控件TextChanged事件增加事件处理函数如下:
    private void richTextBox1_TextChanged(object sender, System.EventArgs e)
    { bSave=true;}
    (39) 为Form1窗体Closing事件是在关闭窗口之前发送的事件,此时,窗体中的控件还存在,还可以保存修改的内容,也可以不退出。增加它的事件处理函数如下:
    private void Form1_Closing(object sender,System.ComponentModel.CancelEventArgs e)
    { if(!IfSaveOldFile())
    e.Cancel=true;//不退出
    }
    (40) 编译,运行,键入若干字符,选中菜单项新建或打开,或退出,将看到提示信息,问是否保存修改的文件。有三种选择:存文件,不存文件,忽略此次操作,试验单击不同按钮的效果。
    4.8 打印和打印预览
    打印和打印预览是一个编辑器必须具有的功能,本节介绍实现打印和打印预览的方法。一般要实现如下菜单项:打印、打印预览、页面设置。
    4.8.1 PrintDocument类
    PrintDocument组件是用于完成打印的类,其常用属性、方法和事件如下:
     属性DocumentName:字符串类型,记录打印文档时显示的文档名(例如,在打印状态对话框或打印机队列中显示)。
     方法Print:开始文档的打印。
     事件BeginPrint:在调用Print方法后,在打印文档的第一页之前发生。
     事件PrintPage:需要打印新的一页时发生。
     事件EndPrint:在文档的最后一页打印后发生。
    若要打印,首先创建PrintDocument组件的对象。然后使用页面设置对话框PageSetupDialog设置页面打印方式,这些设置作为要打印的所有页的默认设置。使用打印对话框PrintDialog设置对文档进行打印的打印机的参数。在打开两个对话框前,首先设置对话框的属性Document为指定的PrintDocument类对象,修改的设置将保存到PrintDocument组件对象中。第三步是调用PrintDocument.Print方法来实际打印文档。当调用该方法后,引发下列事件:BeginPrint、PrintPage、EndPrint。其中每打印一页都引发PrintPage事件,打印多页,要多次引发PrintPage事件。完成一次打印,可以引发一个或多个PrintPage事件。
    程序员应为这3个事件编写事件处理函数。BeginPrint事件处理函数进行打印初始化,一般设置在打印时所有页的相同属性或共用的资源,例如所有页共同使用的字体、建立要打印的文件流等。PrintPage事件处理函数负责打印一页数据。EndPrint事件处理函数进行打印善后工作。这些处理函数的第2个参数System.Drawing.Printing.PrintEventArgs e提供了一些附加信息,主要有:
     e.Cancel:布尔变量,设置为true,将取消这次打印作业。
     e.Graphics:所使用的打印机的设备环境,参见第五章。
     e.HasMorePages:布尔变量。PrintPage事件处理函数打印一页后,仍有数据未打印,退出事件处理函数前设置HasMorePages=true,退出PrintPage事件处理函数后,将再次引发PrintPage事件,打印下一页。
     e.MarginBounds:打印区域的大小,是Rectangle结构,元素包括左上角坐标:Left和Top,宽和高:Width和Height。单位为1/100英寸。
     e.MarginBounds:打印纸的大小,是Rectangle结构。单位为1/100英寸。
     e.PageSettings:PageSettings类对象,包含用对话框PageSetupDialog设置的页面打印方式的全部信息。可用帮助查看PageSettings类的属性。
    下边为这3个事件编写事件处理函数,具体步骤如下:
    (41) 在最后一个using语句之后增加语句:
    using System.IO;
    using System.Drawing.Printing;
    (42) 本例打印或预览RichTextBox中的内容,增加变量:StringReader streamToPrint=null。如果打印或预览文件,改为:StreamReader streamToPrint,流的概念参见第六章。增加打印使用的字体的变量:Font printFont。
    (43) 放PrintDocument控件到窗体,属性name为printDocument1。
    (44) 为printDocument1增加BeginPrint事件处理函数如下:
    private void printDocument1_BeginPrint(object sender,
    System.Drawing.Printing.PrintEventArgs e)
    { printFont=richTextBox1.Font;//打印使用的字体
    streamToPrint=new StringReader(richTextBox1.Text);//打印richTextBox1.Text
    }//如预览文件改为:streamToPrint=new StreamReader("文件的路径及文件名");
    (45) printDocument1的PrintPage事件处理函数如下。streamToPrint.ReadLine()读入一段数据,可能打印多行。本事件处理函数将此段数据打印在一行上,因此方法必须改进。
    private void printDocument1_PrintPage(object sender,
    System.Drawing.Printing.PrintPageEventArgs e)
    { float linesPerPage=0;//记录每页最大行数
    float yPos=0;//记录将要打印的一行数据在垂直方向的位置
    int count=0;//记录每页已打印行数
    float leftMargin=e.MarginBounds.Left;//左边距
    float topMargin=e.MarginBounds.Top;//顶边距
    string line=null;//从RichTextBox中读取一段字符将存到line中
    //每页最大行数=一页纸打印区域的高度/一行字符的高度
    linesPerPage=e.MarginBounds.Height/printFont.GetHeight(e.Graphics);
    //如果当前页已打印行数小于每页最大行数而且读出数据不为null,继续打印
    while(count<linesPerPage&&((line=streamToPrint.ReadLine())!=null))
    { //yPos为要打印的当前行在垂直方向上的位置
    yPos=topMargin+(count*printFont.GetHeight(e.Graphics));
    e.Graphics.DrawString(line,printFont,Brushes.Black,
    leftMargin,yPos,new StringFormat());//打印,参见第五章
    count++;//已打印行数加1
    }
    if(line!=null)//是否需要打印下一页
    e.HasMorePages=true;//需要打印下一页
    else
    e.HasMorePages=false;//不需要打印下一页
    }
    (46) 为printDocument1增加EndPrint事件处理函数如下:
    private void printDocument1_EndPrint (object sender,
    System.Drawing.Printing.PrintEventArgs e)
    { if(streamToPrint!=null)
    streamToPrint.Close();//释放不用的资源
    }
    4.8.2 打印设置对话框控件PageSetupDialog
    Windows窗体的PageSetupDialog控件是一个页面设置对话框,用于在Windows应用程序中设置打印页面的详细信息,对话框的外观如图4.8.2。

    图4.8.2
    用户使用此对话框能够设置纸张大小(类型)、纸张来源、纵向与横向打印、上下左右的页边距等。在打开对话框前,首先设置其属性Document为指定的PrintDocument类对象,用来把页面设置保存到PrintDocument类对象中。为文本编辑器增加页面设置功能的具体步骤如下:
    (47) 为文件顶级菜单项的弹出菜单增加菜单项:页面设置。
    (48) 放PageSetupDialog控件到窗体,属性name为pageSetupDialog1。
    (49) 为页面设置菜单项增加单击事件处理函数如下:
    private void menuItem5_Click(object sender,System.EventArgs e)
    { pageSetupDialog1.Document=printDocument1;
    pageSetupDialog1.ShowDialog();
    }
    (50) 打开对话框pageSetupDialog1后,如果单击了确定按钮,PageSetupDialog对话框中所做的的页面设置被保存到PrintDocument类对象printDocument1中,如果单击了取消按钮,不保存这些修改,维持原来的值。当调用PrintDocument.Print方法来实际打印文档时,引发PrintPage事件,该事件处理函数的第二个参数e提供了这些设置信息。
    4.8.3 打印预览
    用PrintPreviewDialog类可以在屏幕上显示PrintDocument的打印效果,既打印预览。实现打印预览的具体步骤如下:
    (51) 为文件顶级菜单项的弹出菜单增加菜单项:打印预览。
    (52) 放PrintPreviewDialog控件到窗体,属性name为printPreviewDialog1。
    (53) 为打印预览菜单项增加单击事件处理函数如下:
    private void menuItemPrintView_Click(object sender,System.EventArgs e)
    { printPreviewDialog1.Document=printDocument1;
    printPreviewDialog1.ShowDialog();
    }
    (54) 编译,运行,输入若干字符,试验一下预览的效果,预览的效果如图4.8.3。

    图4.8.3
    4.8.4 用打印对话框PrintDialog实现打印
    PrintDialog组件是类库中预先定义的对话框,用来设置对文档进行打印的打印机的参数,包括打印机名称、要打印的页(全部打印或指定页的范围)、打印的份数以及是否打印到文件等。在打开对话框前,首先设置其属性Document为指定的PrintDocument类对象,打开PrintDialog对话框后,修改的设置将保存到PrintDocument类的对象中。PrintDialog对话框的外观如图4.8.4。

    图4.8.4
    增加打印功能的具体步骤如下:
    (55) 放PrintDialog控件到窗体属性Name=printDialog1。
    (56) 为文件顶级菜单项的弹出菜单增加菜单项:打印。
    (57) 为打印菜单项增加单击事件处理函数如下:(不能打印?)
    private void menuItemPrint_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { printDialog1.Document=printDocument1;
    if(printDialog1.ShowDialog(this)==DialogResult.OK)
    printDocument1.Print();
    }
    (58) 编译,运行,输入若干字符,试验一下打印效果。
    4.9 编写多文档界面应用程序
    本节首先介绍如何建立类似Microsoft Word的文本编辑器,然后介绍如何建立类似Visualstudio.Net的编辑器那样的文本编辑器,有多个选项卡页。
    4.9.1 建立类似Microsoft Word的编辑器
    建立一个类似Microsoft Word的编辑器,可以有多页,每页处理一个文档。多文档界面(MDI)应用程序具有一个主窗体(父窗体),主窗体在其工作区内包含一组窗体(子窗体)。每个子窗体都是一个限制为只能在该父窗体内出现的窗体。这些子窗体通常共享父窗体界面的菜单栏、工具栏以及其他部分。创建多文当编辑器的具体步骤如下:
    (1) 新建项目。修改主窗体属性IsMdiContainer=true,表示主窗体是一个子窗体容器。
    (2) 放主菜单控件Mainmenu到主窗体。增加顶级菜单项:文件,属性Name=menuItemFile。为文件菜单增加菜单项:新建、打开、另存为、关闭当前窗口、退出,属性Name分别为menuItemNew、menuItemOpen、menuItemSaveAs、menuItemCloseChild、menuItemExit。增加顶级菜单项:窗口,属性Name=menuItemWindow,属性MdiList=true,该属性将在窗口菜单下增加子窗口列表。为窗口菜单增加菜单项:水平平铺、层叠、垂直平铺,属性Name分别为menuItemTileH、menuItemCascade、menuItemTileV。
    (3) 创建子窗体,选择菜单项:项目/添加Windows窗体,弹出对话框(见图4.5),选择Windows窗体,在名称栏输入窗体文件名称:FormChild.cs,单击打开按钮,可以见到一个新窗体。定义新窗体的类名也为FormChild。此窗体作为主窗体的子窗体。
    (4) 放RichTextBox1控件到子窗体。修改属性Dock=Fill,Text="",Modifiers=public,使RichTextBox1为公有成员,在主窗体可以访问RichTextBox1。
    (5) 为主窗体菜单项新文件增加单击事件处理函数如下:
    private void menuItemNew_Click(object sender,System.EventArgs e)
    { FormChild formChild=new FormChild();
    formChild.MdiParent=this;
    formChild.Show();
    }
    (6) 把OpenFileDialog控件放到窗体中。单击打开文件菜单项事件处理函数如下:
    private void menuItemOpen_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(openFileDialog1.ShowDialog(this)==DialogResult.OK)
    { FormChild ChildForm=new FormChild();
    ChildForm.MdiParent=this;
    ChildForm.richTextBox1.LoadFile(openFileDialog1.FileName,
    RichTextBoxStreamType.PlainText);
    ChildForm.Show();
    }
    }
    (7) 把SaveFileDialog控件放到子窗体中。另存为菜单项事件处理函数如下:
    private void menuItemChildSaveAs_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(saveFileDialog1.ShowDialog(this)==DialogResult.OK)
    { FormChild ChildForm=(FormChild)this.ActiveMdiChild;
    ChildForm.richTextBox1.SaveFile(saveFileDialog1.FileName,
    RichTextBoxStreamType.PlainText);
    }
    }
    (8) 为主窗体菜单项关闭当前窗口增加单击事件函数如下:
    private void menuItemCloseChild_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { this.ActiveMdiChild.Close();}
    (9) 为主窗体菜单项退出增加单击事件函数如下:
    private void menuItemExit_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { Close();}
    (10) 为主窗体菜单项水平平铺增加单击事件函数如下:
    private void menuItemTileH_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { this.LayoutMdi(MdiLayout.TileHorizontal);}
    (11) 为主窗体菜单项层叠增加单击事件函数如下:
    private void menuItemCascade_Click_1(object sender, System.EventArgs e)
    { this.LayoutMdi(MdiLayout.Cascade);}
    (12) 为主窗体菜单项垂直平铺增加单击事件函数如下:
    private void menuItemTileV_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { this.LayoutMdi(MdiLayout. TileVertical);}
    (13) 运行,运行效果如下,子窗体为层叠排列。

    4.9.2 主窗口和子窗口的菜单的融合
    在许多多文档编辑器应用程序中,在没有子窗体打开时,菜单比较简单,而有子窗体打开后,菜单增多。实现这种功能一般是在主窗体中创建一个简单菜单,子窗体没打开时,只显示这个简单菜单。在子窗体中也创建一个菜单,包含主窗体菜单中没有的菜单项。打开子窗体后,子窗体的菜单和主窗体菜单合并成为一个菜单,这个功能叫做主窗口和子窗口的菜单的融合。创建具有这种功能的多文档编辑器应用程序可以按下列步骤:
    (1) 新建项目。修改主窗口属性IsMdiContainer为true。
    (2) 把Mainmenu控件放到主窗体中。增加顶级菜单项:文件。其属性MergeType=MergeItems,表示打开子窗体后,主窗体和子窗体中属性MergeOrder相同的顶级菜单项的弹出菜单中的菜单项合并为一个弹出菜单。属性MergeOrder=0。子窗体的顶级菜单项文件的属性MergeType也应为MergeItems,MergeOrder属性也应为0,这样打开子窗口后,才能合并为一个弹出菜单。属性Name=menuItemFile。为文件菜单增加菜单项:新建、打开、退出,属性Name分别为menuItemNew、menuItemOpen、menuItemExit,属性MergeType都为Add,属性MergeOrder依次为1、2、6,目的是打开子窗口后,在新建和打开菜单项后加入子窗口菜单栏中的文件菜单的另存为菜单项。增加菜单:帮助,其属性MergeType=Add,属性MergeOrder=7,属性Name=menuItemHelp。为帮助菜单增加菜单项:关于…,属性Name=menuItemAbout。其余菜单在子窗口中实现。注意属性MergeOrder分别为0、7,打开子窗口后,子窗口中的菜单将按顺序插入到主窗口的菜单中,例如,子窗口有菜单:编辑,其属性MergeOrder=3,合并后,菜单排列顺序为:文件、编辑、帮助。
    (3) 创建子窗体,选择菜单项:项目/添加Windows窗体,弹出对话框,选择Windows窗体,在名称栏输入窗体文件名称:formChild.cs,单击打开按钮,可以见到一个新窗体。定义新窗体的类名也为formChild。
    (4) 为formChild窗体增加变量:Form1 MainForm1;
    (5) 修改formChild类构造函数如下(阴影部分是所做的修改):
    public formChild(Form1 form1)//增加参数
    {
    //Windows窗体设计器支持所必需的
    InitializeComponent();
    //TODO:在InitializeComponent调用后添加任何构造函数代码
    MainForm1=form1;//新增语句,这里Form1是主窗体的属性Name的值
    }//有了Form1,可以在formChild窗体中调用主窗体的公有方法
    (6) 把Mainmenu控件放到子窗体中。增加顶级菜单项:文件,其属性MergeType=MergeItems,属性MergeOrder=0。为文件顶级菜单项弹出菜单增加菜单项:另存为…,属性MergeType=Add,属性MergeOrder=3,菜单合并后,另存为…菜单项将出现在主窗口文件菜单的新建和打开菜单项之后。增加菜单项:关闭当前文件,属性MergeType=Add,属性MergeOrder=4。
    (7) 增加顶级菜单项:编辑,其属性MergeType=Add,属性MergeOrder=3。注意属性MergeOrder=3,菜单合并后,编辑菜单将出现出现菜单文件之后。为编辑顶级菜单项弹出菜单增加菜单项:拷贝、剪贴、粘贴。
    (8) 增加顶级菜单项:窗口,其属性MergeType=Add,属性MergeOrder=6,属性Name=menuItemWindow,属性MdiList=true,该属性将在窗口菜单下增加子窗口列表。为窗口菜单增加菜单项:层叠,属性Name为menuItemCascade。
    (9) 放RichTextBox1控件到子窗体。修改属性Dock=Fill,Text=””,属性 Modifiers=public,使RichTextBox1为公有成员,在主窗体可以访问RichTextBox1。
    (10) 为主窗体菜单项新文件增加单击事件函数如下:
    private void menuItemNew_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { formChild ChildForm=new formChild(this);
    ChildForm.MdiParent=this;
    ChildForm.Show();
    }
    (11) 把OpenFileDialog控件放到主窗体中。单击打开文件菜单项事件处理函数如下:
    private void menuItemOpen_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(openFileDialog1.ShowDialog(this)==DialogResult.OK)
    { formChild ChildForm=new formChild(this);
    ChildForm.MdiParent=this;
    ChildForm.richTextBox1.LoadFile(openFileDialog1.FileName);
    ChildForm.Show();
    }
    }
    (12) 为主窗体菜单项退出增加单击事件处理函数如下:
    private void menuItemExit_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { Close();}
    (13) 为子窗体菜单项层叠增加单击事件处理函数如下:
    private void menuItemCascade_Click_1(object sender, System.EventArgs e)
    { MainForm1.LayoutMdi(MdiLayout.Cascade);}
    (14) 把SaveFileDialog控件放到子窗体中。为子窗体菜单项另存为增加单击事件函数如下:
    private void menuItemChildSaveAs_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(saveFileDialog1.ShowDialog(this)==DialogResult.OK)
    { richTextBox1.SaveFile(saveFileDialog1.FileName,
    RichTextBoxStreamType.PlainText);
    }
    }
    (15) 为子窗体菜单项关闭当前窗口增加单击事件函数如下:
    private void menuItemCloseChild_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { Close();}
    (16) 为子窗体菜单项拷贝、剪贴和粘贴增加单击事件函数如下:
    语句分别为:richTextBox1.Cut();richTextBox1.Copy();richTextBox1.Paste();
    (17) 运行效果如下图。


    4.9.3 建立类似Visualstudio.Net的编辑器
    Visualstudio.Net的编辑器有多个选项卡页,可以编辑多个文件。建立选项卡页数固定,每选项卡页显示一行文本,类似Visualstudio.Net的编辑器的文本编辑器的具体实现步骤如下:
    (1) 新建项目。放TabControl控件到子窗体。修改属性Dock=Fill。
    (2) 单击TabControl属性TabPages后按钮,打开TabPage集合编辑器,单击添加按钮,增加1个选项卡页。修改属性Text分别为:第一页,第二页。如图4.9.3。
    (3) 选中第一页,可以在页中放置控件,例如放置Label控件,属性Text=”这是第一个选项卡页”。同样在第二页中也放置Label控件,属性Text=”这是第二个选项卡页”。如果放置RichTextBox控件,可以做成多文档编辑器。
    (4) 运行,可以看到多页,单击每页的标题,可以转换选项卡页。运行效果如右图:

    图4.9.3
    如可以有多个选项卡页,每选项卡页处理一个文档,并能动态增加新选项卡页,关闭当前选项卡页。实现步骤如下:
    (1) 新建项目。放TabControl控件到子窗体。修改属性Dock=Fill。
    (2) 把Mainmenu控件放到主窗体中。增加顶级菜单项:文件,为其弹出菜单增加4个菜单项:新页、关闭当前页、打开、另存为。属性Name分别为:menuItemFile、menuItemFileNew、menuItemFileClose、menuItemFileOpen、menuItemFileSaveAs。
    (3) 增加一个新方法MakeNewTbpage()如下:
    private object MakeNewTbpage()
    { //增加选项卡页TabPage
    TabPage tabPage1=new TabPage();
    tabControl1.Controls.Add(tabPage1);//将tabPage1放到tabControl1中
    tabPage1.Location=new Point(4, 21);
    tabPage1.Size=new Size(284, 248);
    tabPage1.Text="第"+tabPage1.TabIndex.ToString()+"页";
    //增加RichTextBox
    RichTextBox richTextBox1=new RichTextBox();
    richTextBox1.Dock=DockStyle.Fill;
    richTextBox1.Size=new Size(284, 248);
    richTextBox1.Text="";
    tabPage1.Controls.Add(richTextBox1);//将richTextBox1放到tabPage1中
    return (object)richTextBox1;
    }
    (4) 为菜单项新页增加事件处理函数如下:
    private void menuItemFileNew_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { MakeNewTbpage();}
    (5) 为菜单项关闭当前页增加事件处理函数如下:
    private void menuItemFileClose_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { TabPage tabPage1=tabControl1.SelectedTab;//得到当前选定的选项卡页
    tabControl1.Controls.Remove(tabPage1);//从tabControl1中移走该页
    //得到当前选定的选项卡页中第0个控件,即RichTextBox控件
    RichTextBox richTextBox1=(RichTextBox)tabPage1.Controls[0];
    if(richTextBox1!=null)
    richTextBox1.Dispose();//删除当前选定选项卡页中RichTextBox控件对象
    if(tabPage1!=null)
    tabPage1.Dispose();//删除当前选定的选项卡页
    }
    (6) 把OpenFileDialog控件放到子窗体中。为菜单项打开增加事件处理函数如下:
    private void menuItemFileOpen_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(openFileDialog1.ShowDialog()==DialogResult.OK)
    { RichTextBox richTextBox1=(RichTextBox)MakeNewTbpage();
    richTextBox1.LoadFile(openFileDialog1.FileName,
    RichTextBoxStreamType.PlainText);
    }
    }
    (7) 把SaveFileDialog控件放到子窗体中。为菜单项另存为增加事件处理函数如下:
    private void menuItemFileSaveAs_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(saveFileDialog1.ShowDialog()==DialogResult.OK)
    { TabPage tabPage1=tabControl1.SelectedTab;
    RichTextBox richTextBox1=(RichTextBox)tabPage1.Controls[0];
    richTextBox1.SaveFile(saveFileDialog1.FileName,
    RichTextBoxStreamType.PlainText);
    }
    }
    (8) 编译,运行,建立新文件,关闭当前选项卡页,打开新文件,存文件,开是否正常。
    习题
    (1) RichTextBox控件Lines属性记录控件中所有文本的字符串数组,每两个回车之间字符串是数组的一个元素。定义一个数组,将属性Lines 中的内容存到这个数组中。(提示:string[] s=new string [richTextBox1.Lines.Length];s= richTextBox1.Lines)
    (2) 为设计的单文档写字板增加工具栏,实现建新文件,打开文件,存文件等功能。
    (3) 在工具栏中,增加2个下拉列表文本框,一个选择使用的字体,一个选择字体的字号。
    (4) 在工具栏中,增加3个按钮,分别设定字符为黑体,斜体,增加下划线。
    (5) 在工具栏中,增加1个按钮,用ColorDialog对话框选择字体的颜色。
    (6) 如何实现全选菜单项。
    (7) RichTextBox控件的属性Modified可以指示用户是否修改文本框控件的内容。请修改4.7节程序,使用属性Modified判断用户是否修改了RichTextBox控件中文本内容。
    (8) 在查找对话框中,增加两个多选框,选择是否允许反向查和区分大小写,并实现反向查找和不区分大小写查找。
    (9) 在实现打开文件和另存为功能时,使用属性InitialDirectory和属性DefaultExt。
    (10) RichTextBox控件的属性SelectionAlignment表示段落的对齐方式,在工具栏中增加三个按钮,分别实现段落的左对齐(HorizontalAlignment.Left)、右对齐(HorizontalAlignment.Right)、中间对齐(HorizontalAlignment.Center)。(提示:3个按钮应是互斥的,用分隔符表示3个按钮是一组。工具条按钮属性Style设置为ToolBarButtonStyle.Separator,则按钮将显示为一个按钮分隔符,而不是按钮。)
    (11) RichTextBox控件的属性SelectionCharOffset可以设定选中的字符为上下标,可以为一个整数,为0表示正常字符,负数表示下标,正数表示上标。请在工具条中增加三个按钮,分别实现上下标功能。
    (12) 请实现完整的单文档编辑器,具有前边介绍的单文档编辑器的功能。
    (13) 请实现完整的多文档编辑器,具有前边介绍的单文档编辑器的功能。
    (14) 请实现完整的选项卡式多文档文本编辑器,具有前边介绍的单文档编辑器的功能。


    第五章 图形图像编程
    本章的目的是介绍图形图像编程的方法,希望在学了本章以后,能编制象Windows画图那样的程序。本章的重点是学习Graphics类中对象(象笔、刷子等)及各种方法的使用,以及Bitmap类的应用。
    5.1 图形设备环境接口(GDI)
    为了在Windows窗口输出数据(字符或图形),Windows操作系统提供了一些工具和函数,例如提供笔用来定义图形外轮廓线的颜色及粗细,提供刷子定义添充封闭图形内部的颜色和格式,提供不同输出字体,提供函数用来输出字符或绘制图形等等。所有这些工具和函数被放在图形设备接口函数库中(GDI32.DLL),它负责CRT显示及打印。根据设备不同,可以构造不同的设备环境(GDI),使输出图形或字符与设备无关,既无论是在CRT显示还是在打印机上打印同一个图形或字符,都用相同的函数。GDI所扮演的角色如下图所示:

    用户应用程序根据是在CRT显示还是在打印机打印,首先选择CRT显示设备环境或打印设备环境,然后调用GDI中的同名函数实现在CRT显示或在打印机上打印。而GDI设备环境根据选择的不同设备,调用不同的设备驱动程序,在CRT上显示或在打印机上打印。而这些驱动程序都是各个设备制造厂商提供的。这样做的最大好处是应用程序和设备无关,应用程序不必为不同的设备编制不同的程序。为使用不同的设备,无论是不同的显卡,还是不同的打印机,只要安装该设备的驱动程序,应用程序就可以使用该设备,微软的Word程序可以使用不同的打印机就是使用了这个原理。
    .NET系统的基础类库(.Net FrameWork)对Windows操作系统的图形设备接口函数库(GDI32.DLL)进行了扩充,并用类进行了封装,一般叫做GDI+。使用GDI+绘图更加方便快捷。为了使用GDI+图形功能,必须引入以下命名空间:System.Drawing,System.Drawing.Priniting,System.Drawing.Imaging,System.Drawing.Drawing2D,System.Drawing.Design,System.Drawing.Text。
    5.2 Graphics类
    System.Drawing.Graphics类对GDI+进行了封装,Graphics类提供一些方法完成各种图形的绘制。Graphics类对象与特定的设备关联,为了在不同的设备上用完全相同的代码完成同样的图形,应根据不同的设备建立不同的Graphics类对象。Graphics类是密封类,不能有派生类。
    5.2.1 使用Graphics类绘图的基本步骤
    GDI+大部分功能被封装在Graphics类中,Graphics类提供了一些工具和函数,例如提供笔用来定义图形外轮廓线的颜色及粗细,提供刷子定义添充封闭图形内部的颜色和格式,提供不同输出字体,提供函数用来输出字符或绘制图形等等。为了在窗体中或其它控件中使用这些工具和函数绘图,必须首先得到这些窗体或控件的使用的Graphics类对象。下面的例子,在窗体中增加了一个按钮,单击按钮将在窗体中画一个边界为红色,内部填充蓝色的圆。该程序段说明了使用Graphics类绘图的基本步骤。按钮的单击事件处理函数如下:
    private void button1_Click(object sender,System.EventArgs e)
    { Graphics g=this.CreateGraphics();//得到窗体使用的Graphics类对象
    Pen pen1=new Pen(Color.Red);//创建红色笔对象
    SolidBrush brush1=new SolidBrush(Color.Blue);//创建蓝色刷子对象
    g.DrawEllipse(pen1,10,10,100,100);//用红色笔画圆的边界
    g.FillEllipse(brush1,10,10,100,100);//用蓝色刷子填充圆的内部
    }
    运行后,单击按钮,出现边界为红色,内部填充为蓝色的圆。
    5.2.2 窗体的Paint事件
    运行上例,单击按钮,出现边界为红色,内部填充蓝色的圆。最小化后,再最大化,图形不见了。这是因为用户Form窗体用户区内容可能被破坏,例如窗体最小化后,再最大化,菜单被打开再关闭,打开对话框再关闭等,用户区内容被覆盖。Windows并不保存被破坏的用户区内容,而是由应用程序自己恢复被破坏的用户区的内容。当应用程序窗口用户区内容被破坏后需恢复时,Windows操作系统向应用程序发送Paint事件,应用程序应把在窗口用户区输出数据的语句放在Paint事件处理函数中,Windows发Paint事件时,能调用这些在窗口用户区输出数据的语句恢复被破坏的内容。Form窗体不能自动响应Paint事件,程序员必须生成Paint事件处理函数。修改上例,增加Form窗体的Paint事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=e.Graphics;//得到窗体的使用的Graphics类对象
    Pen pen1=new Pen(Color.Red);
    SolidBrush brush1=new SolidBrush(Color.Blue);
    g.DrawEllipse(pen1,10,10,100,100);
    g.FillEllipse(brush1,10,10,100,100);
    }
    运行后,出现边界为红色,内部填充蓝色的圆。最小化后,再最大化,图形不消失。
    5.3 GDI+中三种坐标系统:
    GDI+定义了三种坐标系统,并提供了三种坐标转换的方法Graphics.TransformPoints()。
     全局坐标系统。
     页面(Page)坐标系统:左上角为原点,横向x轴向右为正方向,纵向y轴向下为正方向。单位为像素。这是默认的坐标系统。
     设备坐标系统:可以指定特定测量单位的页面(Page)坐标系统。如果单位为像素,和页面(Page)坐标系统相同。
    5.4 GDI+中常用的结构
    本节介绍GDI+中常用的结构,包括:Point、PointF、Size、SizeF、Rectangle、RectangleF、Color等。它们都在名字空间System.Drawing中定义的。
    5.4.1 结构Point和PointF
    点结构有两个成员:X,Y,表示点的x轴和y轴的坐标。其常用构造函数如下:
    Point p1=new Point(int X,int Y);//X,Y为整数
    PointF p2=new PointF(float X,floa Y);//X,Y为浮点数
    5.4.2 结构Size和SizeF
    Size和SizeF用来表示尺寸大小,有两个成员:Width和Height。常用构造函数如下:
    public Size(int width,int height);
    public SizeF(float width,float height);
    5.4.3 结构Rectangle和RectangleF
    结构Rectangle和RectangleF用来表示一个矩形,常用属性如下:
     Top:Rectangle结构左上角的y坐标。
     Left:Rectangle结构左上角的x坐标。
     Bottom:Rectangle结构右下角的y坐标。
     Right:Rectangle结构右下角的x坐标。
     Width:获取或设置此Rectangle结构的宽度。
     Height:获取或设置此Rectangle结构的高度。
     Size:获取或设置此Rectangle的大小。
     X:获取或设置此Rectangle结构左上角的x坐标。
     Y:获取或设置此Rectangle结构左上角的y坐标。
    其常用构造函数为:
    //参数为矩形左上角坐标的点结构location和代表矩形宽和高的Size结构size
    Rectangle(Point location,Size size);//参数也可为PointF和SizeF
    //参数为矩形左上角x和y坐标,宽,高
    Rectangle(int X,int Y,int width,int height);//X和Y也可为float
    5.4.4 结构Color
    Color结构表示颜色,结构中包含一个无符号32位数代表颜色。任何一种颜色可以用透明度(al),蓝色(bb),绿色(gg),红色(rr)合成,格式为0xalrrbbgg,其中al,bb,gg,rr为0到255间的二进制数。常用方法如下:
     public static Color FromArgb(int alpha,int rr,int gg,int bb);
    从四个分量(透明度、红色、绿色和蓝色)值创建Color结构。每个分量的值仅限于8位(小于256)。alpha值表示透明度,=0为完全透明,=255为完全不透明
     public static Color FromArgb(int rr,int gg,int bb);
    从指定的8位颜色值(红色、绿色和蓝色)创建Color结构。透明度值默认为255(完全不透明)。每个分量的值仅限于8位(小于256)。红色为(255,0,0),绿色为(0,255,0),蓝色为(0,0,255)。
     public static Color FromArgb(int alpha,Color color);
    从指定的Color结构创建新Color结构,使用新指定的透明度值alpha。alpha值仅限于8位。透明度及颜色的使用方法的例子如下:
    private void Form1_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=e.Graphics;
    SolidBrush RedBrush=new SolidBrush(Color.FromArgb(128,255,0,0));//半透明
    SolidBrush GreenBrush=new SolidBrush(Color.FromArgb(128,0,255,0));
    SolidBrush BlueBrush=new SolidBrush(Color.FromArgb(128,0,0,255));
    g.FillRectangle(RedBrush,0,0,80,80);
    g.FillRectangle(GreenBrush,40,0,80,80);
    g.FillRectangle(BlueBrush,20,20,80,80);
    }
    效果如右图,可以将透明度alpha值设为255,再运行一次,看看有何不同。C#中还预定义了一些颜色常数,例如黑色为Color.Black,红色为Color.Red等等,可用帮助察看。
    5.5 画笔
    Pen类对象指定绘制的图形外轮廓线宽度和颜色。Pen类有4个构造函数,分别是:
     public Pen(Color color);//建立颜色为color的笔,宽度默认为1
     public Pen(Color color,float width);//建立颜色为color的笔,宽度为width
     public Pen(Brush brush);//使用刷子为笔
     public Pen(Brush,float width);//使用刷子为笔,宽度为width
    Pen类常用的属性:Color为笔的颜色,Width为笔的宽度,DashStyle为笔的样式,EndCap和StartCap为线段终点和起点的外观。下例显示各种笔的DashStyle、EndCap和StartCap不同选项的样式(见下图)。主窗体Paint事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=e.Graphics;
    Pen pen1=new Pen(Color.Red,6);//默认为实线笔
    g.DrawLine(pen1,10,10,100,10);//画实线,图中左边第1条线
    pen1.DashStyle=System.Drawing.Drawing2D.DashStyle.Dash;//虚线笔
    g.DrawLine(pen1,10,20,100,20);//画虚线,图中左边第2条线
    pen1.DashStyle=System.Drawing.Drawing2D.DashStyle.DashDot;//点,短线风格的线
    g.DrawLine(pen1,10,30,100,30);//图中左边第3条线
    //双点,短线风格的线
    pen1.DashStyle=System.Drawing.Drawing2D.DashStyle.DashDotDot;
    g.DrawLine(pen1,10,40,100,40);//图中左边第4条线
    pen1.DashStyle=System.Drawing.Drawing2D.DashStyle.Dot;//由点组成的线
    g.DrawLine(pen1,10,50,100,50);//图中左边第5条线
    pen1.DashStyle=System.Drawing.Drawing2D.DashStyle.Solid;//实线笔
    pen1.EndCap=System.Drawing.Drawing2D.LineCap.ArrowAnchor;//后箭头
    g.DrawLine(pen1,150,10,250,10);//图中右边第1条线
    pen1.StartCap=System.Drawing.Drawing2D.LineCap.ArrowAnchor;//前箭头
    g.DrawLine(pen1,150,22,250,22);//图中右边第2条线
    pen1.EndCap=System.Drawing.Drawing2D.LineCap.RoundAnchor;
    g.DrawLine(pen1,150,34,250,34);//图中右边第3条线
    pen1.EndCap=System.Drawing.Drawing2D.LineCap.SquareAnchor;
    g.DrawLine(pen1,150,46,250,46);//图中右边第4条线
    pen1.EndCap=System.Drawing.Drawing2D.LineCap.Triangle;
    g.DrawLine(pen1,150,58,250,58);//图中右边第5条线
    pen1.EndCap=System.Drawing.Drawing2D.LineCap.DiamondAnchor;
    //图中右边第6条线
    g.DrawLine(pen1,150,70,250,70);
    }
    运行效果如右图:


    5.6 创建画刷
    画刷类对象指定填充封闭图形内部的颜色和样式,封闭图形包括矩形、椭圆、扇形、多边形和任意封闭图形。GDI+系统提供了了几个预定义画刷类,包括:
     SolidBrush:单色画刷。在名字空间System.Drawing中定义。
     HatchBrush:阴影画刷。以下画刷在名字空间System.Drawing.Drawing2D中定义。
     TextureBrush:纹理(图像)画刷。
     LinearGradientBrush:颜色渐变画刷。
     PathGradientBrush:使用路径及复杂的混合渐变画刷。
    5.6.1 单色画刷SolidBrush
    前边已使用过单色画刷。其构造函数只有1个,定义如下:
    SolidBrush brush1=new SolidBrush(Color color);//建立指定颜色的画刷
    在使用中可以修改其属性Color来修改其颜色,例如:brush1.Color=Color.Green;
    5.6.2 阴影画刷HatchBrush
    用指定样式(例如,多条横线、多条竖线、多条斜线等)、指定线条的颜色和指定背景颜色定义的画刷,阴影画刷有两个构造函数:
    //指定样式和线条的颜色的构造函数,背景色被初始化为黑色。
    HatchBrush brush1=new HatchBrush(HatchStyle h,Color c);
    //指定样式、线条的颜色和背景颜色的构造函数。
    HatchBrush brush1=new HatchBrush(HatchStyle h,Color c1,Color c2);
    有3个属性如下:
     属性backgroundColor:画刷背景颜色。
     属性foreColor:画刷线条的颜色。
     属性HatchStyle:该属性是只读的,不能修改,表示画刷的不同样式。
    例子5.6.2:显示了阴影画刷属性HatchStyle为不同值时画刷的不同样式。在Form1.cs文件头部增加语句:using System.Drawing.Drawing2D,主窗体Paint事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=e.Graphics;//得到窗体的使用的Graphics类对象
    HatchBrush b1=new
    HatchBrush(HatchStyle.BackwardDiagonal,Color.Blue,Color.LightGray);
    g.FillRectangle(b1,10,10,50,50);//矩形被填充左斜线,第1图
    HatchBrush b2=new HatchBrush(HatchStyle.Cross,Color.Blue,Color.LightGray);
    g.FillRectangle(b2,70,10,50,50);//矩形被填充方格,第2图
    HatchBrush b3=new
    HatchBrush(HatchStyle.ForwardDiagonal,Color.Blue,Color.LightGray);
    g.FillRectangle(b3,130,10,50,50);//矩形被填充右斜线,第3图
    HatchBrush b4=new
    HatchBrush(HatchStyle.DiagonalCross,Color.Blue,Color.LightGray);
    g.FillRectangle(b4,190,10,50,50);//矩形被填充菱形,第4图
    HatchBrush b5=new
    HatchBrush(HatchStyle.Vertical,Color.Blue,Color.LightGray);
    g.FillRectangle(b5,250,10,50,50);//矩形被填充竖线,第5图
    HatchBrush b6=new
    HatchBrush(HatchStyle.Horizontal,Color.Blue,Color.LightGray);
    g.FillRectangle(b6,310,10,50,50);//矩形被填充横线,第6图
    }
    运行效果如右图:

    5.6.3 纹理(图像)画刷TextureBrush
    纹理(图像)画刷使用图像来填充封闭曲线的内部,有8个构造函数,最简单的构造函数如下,其余请用帮助查看。
    TextureBrush(Image bitmap);//使用位图类对象作为画刷构造函数的参数
    下边的例子使用文件n2k.bmp建立位图类对象作为画刷的图案,在Form1文件的头部增加语句:using System.Drawing.Drawing2D,主窗体Paint事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=e.Graphics;//得到窗体的使用的Graphics类对象
    Pen pen1=new Pen(Color.Red);
    //位图类对象作为画刷图案,使用文件n2k.bmp建立位图类对象见5.10节
    TextureBrush b1=
    new TextureBrush(new Bitmap("C:\\WINNT\\system32\\n2k.bmp"));
    g.FillRectangle(b1,10,10,200,100);
    g.DrawRectangle(pen1,10,10,200,100);
    }
    文件C:\WINNT\system32\n2k.bmp定义的图形的显示效果如下:

    运行效果如右图。
    5.6.4 颜色渐变画刷LinearGradientBrush
    该类封装双色渐变和自定义多色渐变画刷。所有颜色渐变都是沿由矩形的宽度或两个点指定的直线定义的。默认情况下,双色渐变是沿指定直线从起始色到结束色的均匀水平线性变化。有8个构造函数,最简单的构造函数如下,其余请用帮助查看。
    public LinearGradientBrush(
    Point point1,//point1作为线性渐变直线开始点,也可以为PointF
    Point point2,//point2作为线性渐变直线结束点,也可以为PointF
    Color color1,Color color2);//线性渐变开始颜色和结束颜色
    下边的例子显示了不同线性渐变直线开始点和结束点,使用颜色渐变画刷从黄渐变到蓝的效果。在Form1文件的头部增加语句:using System.Drawing.Drawing2D,主窗体Paint事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=e.Graphics;//得到窗体的使用的Graphics类对象
    Pen pen1=new Pen(Color.Red);
    Point p1=new Point(10,10);//p1作为渐变直线开始点,也可以为PointF
    Point p2=new Point(50,10);//p2作为渐变直线结束点,也可以为PointF
    LinearGradientBrush brush1=//从黄渐变到蓝,见下图左图
    new LinearGradientBrush(p1,p2,Color.Yellow,Color.Blue);
    g.FillRectangle(brush1,10,10,200,100);
    g.DrawRectangle(pen1,10,10,200,100);
    p1=new Point(220,10);
    p2=new Point(270,50);
    LinearGradientBrush brush2=//从黄渐变到蓝,见下图右图
    new LinearGradientBrush(p1,p2,Color.Yellow,Color.Blue);
    g.FillRectangle(brush2,230,10,200,100);
    g.DrawRectangle(pen1,230,10,200,100);
    }
    运行效果如下图:

    5.6.5 画刷PathGradientBrush
    画刷PathGradientBrush可以实现复杂的渐变颜色。有5个构造函数,这里只介绍其中的一个,其参数GraphicsPath类使用见例子及5.7.11节。其余构造函数请用帮助查看。
    public PathGradientBrush(GraphicsPath path);//画刷PathGradientBrush构造函数
    画刷属性SurroundColors:一个Color结构的数组,它表示与PathGradientBrush对象填充的路径中的各点相关联的颜色的数组。SurroundColors数组中的每一Color结构都对应于路径中的点。
    下边的例子介绍画刷PathGradientBrush的使用方法,在Form1.cs文件的头部增加语句:using System.Drawing.Drawing2D,主窗体Paint事件处理函数如下,运行效果如下图。
    private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=e.Graphics;//得到窗体使用的Graphics类对象
    Point[] p1=new Point[6];//点结构数组,有6个元素
    p1[0]=new Point(30,0);
    p1[1]=new Point(160,30);
    p1[2]=new Point(90,60);
    p1[3]=new Point(100,90);
    p1[4]=new Point(30,60);
    p1[5]=new Point(0,30);
    GraphicsPath path=new GraphicsPath(//建立GraphicsPath类对象
    p1,//由点数组p1定义绘制刷子的外轮廓线的路径
    new Byte[]{//定义数组p1每个点元素的关联类型,第1点是开始点
    //贝塞尔曲线必须由4点组成,因此第1、2、3、4点组成一条贝塞尔曲线,
    (byte)PathPointType.Start,(byte)PathPointType.Bezier,
    (byte)PathPointType.Bezier,(byte)PathPointType.Bezier,
    //第5、6点是直线,从第4点到第5点和从第5点到第6点画直线
    (byte)PathPointType.Line,(byte)PathPointType.Line,});
    //为了形成闭合曲线,增加最后一条直线
    PathGradientBrush brush1=new PathGradientBrush(path);//生成画刷
    brush1.SurroundColors=new Color[]{Color.Green,Color.Yellow,Color.Red,
    Color.Blue,Color.Orange,Color.OliveDrab,};//设置属性SurroundColors的值
    g.FillPath(brush1,path);
    }
    5.7 基本图形的绘制和填充
    Graphics类提供了一些绘图方法,用来绘制或填充各种图形。本节介绍这些方法。
    5.7.1 绘制线段
    两个绘制线段的函数和一个绘制多条线段的函数定义如下:
     void DrawLine(Pen pen,int x1,int y1,int x2,int y2);
    其中pen为画笔,(x1,y1)为画线起点坐标,(x2,y2)为画线终点坐标。
     DrawLine(Pen pen,Point p1,Point p2);
    其中pen为画笔,点p1为画线起点坐标,点p2为画线终点坐标。
     public void DrawLines(Pen pen,Point[] points);
    此方法绘制多条线段。从points[0]到points[1]画第1条线,从points[1]到points[2]画第2条线,依此类推。
    例子e5_7_1A:使用DrawLine()的例子,为主窗体Paint事件增加事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=e.Graphics;
    Pen pen1=new Pen(Color.Red);
    g.DrawLine(pen1,30,30,100,100);//用笔pen1从点(30,30)到(100,100)画直线
    Point p1=new Point(30,40);
    Point p2=new Point(100,110);
    g.DrawLine(pen1,p1,p2);//用笔pen1从点(30,40)到(100,110)画直线
    }
    例子e5_7_1B:使用绘制线段函数画任意曲线(画正弦曲线,注意如何使用数学函数)。
    private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=this.CreateGraphics();//得到窗体的使用的Graphics类对象
    Pen pen1=new Pen(Color.Red);
    float y=50,y1,x1,x2;
    for(int x=0;x<720;x++)//画正弦曲线
    { x1=(float)x;
    x2=(float)(x+1);
    y1=(float)(50+50*Math.Sin((3.14159/180.0)*(x+1)));
    g.DrawLine(pen1,x1,y,x2,y1);
    y=y1;
    }
    }
    运行,在窗体中可以看到一条红色正弦曲线如下图。

    例子e5_7_1C:在画图程序中,可以用鼠标画任意曲线,现实现用拖动鼠标左键在主窗体中画曲线。每条曲线都是由若干很短的线段组成。鼠标左键按下状态下,移动鼠标,每移动很短距离,画出这段线段,所有这些线段组合起来,形成一条曲线。
    (1) 新建项目。增加两个私有变量:
    private bool mark=false;//表示鼠标左键是否按下,如按下鼠标再移动将画曲线
    private Point point;//记录画下一很短线段的起始点。
    (2) 为Form窗体的事件OnMouseDown,OnMouseUp,OnMouseMove增加事件函数如下:
    private void Form11_MouseDown(object sender,//鼠标按下事件处理函数
    System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    { if(e.Button==MouseButtons.Left)//如果鼠标左键按下
    { point.X=e.X;//记录曲线的第一个点的坐标
    point.Y=e.Y;
    mark=true;//表示鼠标左键已按下,鼠标如果再移动,将画曲线
    }
    }
    private void Form1_MouseMove(object sender,//鼠标移动事件处理函数
    System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    { if(mark)//如果鼠标左键按下
    { Graphics g=this.CreateGraphics();//得到窗体的使用的Graphics类对象
    Pen pen1=new Pen(Color.Black);//黑笔
    g.DrawLine(pen1,point.X,point.Y,e.X,e.Y);//画线
    point.X=e.X;//记录画下一线段的起始点的坐标
    point.Y=e.Y;
    }
    }
    private void Form1_MouseUp(object sender, System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    { mark=false;}//停止画线
    (3) 运行,在Form窗体拖动鼠标左键可以画线。但最小化后再最大化后,图形消失。修改上例,使其能克服这个缺点。实现的思路是记录每一条曲线的每一条很短线段的坐标。使用ArrayList类对象记录曲线以及曲线中的点,请注意ArrayList类使用方法。
    (4) 为定义主窗体的Form1类中增加私有变量:
    private ArrayList Point_List;//用来记录1条曲线的所有点。
    private ArrayList Line_List;//用来记录每条曲线,既Point_List对象。
    在Form1类构造函数中增加语句:Line_List=new ArrayList();
    (5) 修改主窗体事件OnMouseDown,OnMouseUp,OnMouseMove事件处理函数如下:
    private void Form1_MouseDown(object sender,//阴影部分为修改的内容
    System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    { if(e.Button==MouseButtons.Left)
    { Point_List=new ArrayList();//建立数组,记录1条曲线的所有点
    point.X=e.X;
    point.Y=e.Y;
    mark=true;
    Point_List.Add(point);//曲线起点的坐标
    }
    }
    private void Form1_MouseMove(object sender,
    System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    { if(mark)
    { Graphics g=this.CreateGraphics();
    Pen pen1=new Pen(Color.Black);
    g.DrawLine(pen1,point.X,point.Y,e.X,e.Y);
    point.X=e.X;
    point.Y=e.Y;
    Point_List.Add(point);//记录曲线中其它点的坐标
    }
    }
    private void Form1_MouseUp(object sender,System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    { mark=false;
    Line_List.Add(Point_List);//记录此条线,注意参数是Point_List
    }
    (6) 增加Form窗体的Paint事件函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=e.Graphics;
    Pen pen1=new Pen(Color.Black);
    Point p1,p2;
    foreach(ArrayList l in Line_List)//取出每条线
    { for(int k=0;k<(l.Count-1);k++)//重画每条线的点
    { p1=(Point)l[k];
    p2=(Point)l[k+1];
    g.DrawLine(pen1,p1,p2);
    }
    }
    }
    (7) 运行,在Form窗体拖动鼠标可以画线。最小化后再最大化后,图形不消失。
    5.7.2 ArrayList类
    ArrayList类是容量可以动态增加的数组,其元素类型可以是任意类型。和其它数组一样,ArrayList类可以使用对象名[索引号]引用其元素,索引号也从零开始。前边已多次使用此类,例如:控件ListBox和ComboBox的属性Items,以及5.7.1节中的例子。其常用的属性及方法如下:
     属性Count:ArrayList中实际包含的元素数。
     方法Add:将参数指定的对象添加到ArrayList对象的结尾处。
     方法Clear:从ArrayList中移除所有元素。
     方法Contains:bool类型,确定参数指定的元素是否在ArrayList中。
     方法IndexOf:int类型,顺序查找和参数指定对象相同的第一个元素的索引。
     方法Insert:插入数据,第1个参数为插入的位置(索引号),第2个参数为插入的对象。
     方法LastIndexOf:顺序查找和参数指定对象相同的最后一个元素的索引。
     方法RemoveAt:移除指定索引处的元素。
     方法Sort:对整个ArrayList中的元素进行排序。
    5.7.3 画椭圆(圆)及键盘消息的使用
    两个画椭圆的函数的功能是画指定矩形的内切椭圆,如为正方形则画圆,两个函数如下:
     void DrawEllipse(Pen pen,int x,int y,int width,int height);
    其中pen为画笔,画外轮廓线,(x1,y1)为指定矩形的左上角坐标,width为指定矩形的宽,height为指定矩形的高。
     void DrawEllipse(Pen pen,Rectangle rect);
    其中pen为画笔,画外轮廓线,rect为指定矩形结构对象。
    例子5_7_3A:画椭圆。为主窗体Paint事件增加事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=this.CreateGraphics();
    Pen pen1=new Pen(Color.Red);
    g.DrawEllipse(pen1,10,10,200,100);
    Rectangle rect=new Rectangle(20,20,100,100);
    g.DrawEllipse(pen1,rect);
    }
    例子5_7_3B:用四个箭头键移动窗体中的圆球。移动圆球,实际是先把前边画的圆擦掉,在新的位置重新画圆。如要擦掉圆,可以用窗体背景色作为笔和刷子的颜色,在圆的原先位置重画和填充圆。注意键盘事件处理函数的使用。具体实现步骤如下:
    (1) 新建项目。在Form1类中增加变量:int x,y,记录定义圆位置的矩形左上角的坐标。
    (2) 在Form1类中增加一个方法,该方法按照参数指定颜色画圆,方法定义如下:
    void DrawCir(Color color)//参数是画圆的笔和刷子的颜色
    { Graphics g=this.CreateGraphics();
    Pen pen1=new Pen(color);
    SolidBrush brush1=new SolidBrush(color);
    g.DrawEllipse(pen1,x,y,100,100);
    g.FillEllipse(brush1,x,y,100,100);
    }
    (3) 为主窗体Paint事件增加事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { DrawCir(Color.Red);}
    (4) 为主窗体KeyDown事件增加事件函数如下:(注意不要使用KeyPress事件,其事件处理函数的第2个参数e的e.KeyChar是按下键的ASCII值,但很多键无ASCII值。)
    private void Form1_KeyDown(object sender,System.Windows.Forms.KeyEventArgs e)
    { switch (e.KeyCode)//e.KeyCode是键盘每个键的编号
    { case Keys.Left://左箭头键编号
    DrawCir(this.BackColor);//用Form窗体的背静色画圆,即擦除圆
    x=x-10;//圆左移
    DrawCir(Color.Red);//在新的位置用红色画圆,效果是圆左移
    break;
    case Keys.Right://圆右移
    DrawCir(this.BackColor);
    x+=10;
    DrawCir(Color.Red);
    break;
    case Keys.Down://圆下移
    DrawCir(this.BackColor);
    y+=10;
    DrawCir(Color.Red);
    break;
    case Keys.Up://圆上移
    DrawCir(this.BackColor);
    y=y-10;
    DrawCir(Color.Red);
    break;
    }
    }
    (5) 运行,可以用4个箭头键移动红色圆。
    使用KeyDown事件,事件处理函数的第2个参数e的e.KeyCode是键盘每个键的编号,其它常用键的编号如下:数字键0-9编号为Keys.D0-Keys.D9;字母键A-Z为Keys.A-Keys.Z;F0-F12键表示为Keys.F0-Keys.F12等。
    如使用KeyPress事件,事件处理函数的第2个参数e的e.KeyChar表示按键的ACSII值,例如可用如下语句if(e.KeyChar==(char)13)判断是否按了回车键。
    5.7.4 画矩形
    两个绘制1个矩形(正方形)的函数和一个绘制多个矩形(正方形)的函数定义如下:
     void DrawRectangle(Pen pen,int x,int y,int width,int height);
    其中pen为画笔,画外轮廓线,(x1,y1)为矩形的左上角坐标,width为指定矩形的宽,height为指定矩形的高。
     void DrawRectangle(Pen pen,Rectangle rect);
    其中pen为画笔,画外轮廓线,rect为矩形结构对象。
     public void DrawRectangles(Pen pen,Rectangle[] rects);
    绘制一系列由Rectangle结构指定的矩形。
    例子5_7_3:画矩形。为主窗体Paint事件增加事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=this.CreateGraphics();
    Pen pen1=new Pen(Color.Red);
    g.DrawRectangle(pen1,10,10,200,100);
    Rectangle rect=new Rectangle(20,20,100,100);
    g.DrawRectangle(pen1,rect);
    }
    5.7.5 绘制圆弧
    DrawArc方法绘制指定矩形的内切椭圆(圆)中的一段圆弧,方法定义如下:
    void DrawArc(Pen pen,int x,int y,int width,int height,int StartAngle,int EndAngle);
    其中pen为画笔,画外轮廓线,(x1,y1)为矩形的左上角坐标,width为指定矩形的宽,height为指定矩形的高。StartAngle为圆弧的起始角度,EndAngle为圆弧的结束角度,单位为度。指定矩形的中心点做矩形宽和高的的垂线作为x,y轴,中心点为圆点。圆点右侧x轴为0度,顺时针旋转为正角度,逆时针旋转为负角度。
    例子5_7_4:画圆弧。为主窗体Paint事件增加事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=this.CreateGraphics();
    Pen pen1=new Pen(Color.Red);
    g.DrawArc(pen1,10,10,200,100,0,30);
    }
    5.7.6 DrawPie方法
    DrawPie方法方法绘制指定矩形的内切椭圆(圆)中的一段圆弧,并且用指定矩形的中心点连接开始点和结束点,这个图形叫做饼图,方法定义如下:
    void DrawPie(Pen pen,int x,int y,int width,int height,int StartAngle,int EndAngle);
    方法参数和DrawArc方法参数相同。
    例子5_7_5:画饼图。为主窗体Paint事件增加事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=this.CreateGraphics();
    Pen pen1=new Pen(Color.Red);
    g.DrawPie(pen1,10,10,200,100,0,30);
    }
    5.7.7 Bezier曲线
    可以使用DrawBezier方法画一条Bezier曲线。它的两个画线函数定义如下:
     Void DrawBezier(Pen pen,float x1,float y1,
    float x2,float y2,float x3,float y3,float x4,float y4);
    其中pen是画笔对象,画轮廓线,(x1,y1)是起始点,(x2,y2)是第一控制点,(x3,y3)是第二控制点,(x4,y4)是结束点。
     Void DrawBezier(Pen pen,Point p1,Point p2,Point p3,Point P4);
    其中pen是画笔对象,画轮廓线,p1是起始点,p2是第一控制点,p3是第二控制点,p4是结束点。
    例子5_7_6:画Bezier曲线。为主窗体Paint事件增加事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=this.CreateGraphics();
    Pen pen1=new Pen(Color.Red);
    g.DrawBezier(pen1,10,10,200,100,50,60,100,200);
    }
    5.7.8 DrawPolygon方法
    该方法画一个多边形,使用点结构数组定义多边形的顶点。两个画线函数定义如下:
     void DrawPolygon(Pen pen,Point[] points);
     void DrawPolygon(Pen pen,PointF[] points);//点坐标可以是小数
    例子5_7_7:画一个多边形如下图,为主窗体Paint事件增加事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=this.CreateGraphics();
    Pen pen1=new Pen(Color.Red);
    Point[] p1=new Point[]
    { new Point(10,10),
    new Point(60,40),
    new Point(100,80),
    new Point(60,100)
    };
    g.DrawPolygon(pen1,p1);
    }
    5.7.9 DrawClosedCurve方法
    DrawClosedCurve方法用来绘制经过Point结构数组中每个点的闭合基数样条。基数样条是一连串单独的曲线,这些曲线连接起来形成一条较大的曲线。样条由点的数组指定,并通过该数组中的每一个点。基数样条平滑地通过数组中的每一个点,请比较一下本节的图形和上节图形的区别。如果最后一个点不匹配第一个点,则在最后一个点和第一个点之间添加一条附加曲线段以使该图闭合,点Point结构数组必须至少包含四个元素,此方法使用默认张力0.5。有4个画线函数,常用的2个画线函数定义如下:
     void DrawClosedCurve(Pen pen,Point[] points);
     void DrawClosedCurve(Pen pen,PointF[] points);//点坐标可以是小数
    例子e5_7_9:使用DrawClosedCurve方法,绘制有4个元素的Point结构数组定义的闭合基数样条闭合曲线如下图,为主窗体Paint事件增加事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=this.CreateGraphics();
    Pen pen1=new Pen(Color.Red);
    Point[] p1=new Point[]
    { new Point(10,10),
    new Point(60,40),
    new Point(100,80),
    new Point(60,100)
    };
    g.DrawClosedCurve(pen1,p1);
    }
    5.7.10 DrawCurve方法
    用DrawCurve方法和DrawClosedCurve方法一样,用来绘制经过Point结构数组中每个点的闭合基数样条,但最后两个点之间不连线。常用的两个画线函数定义如下:
     void DrawPolygon(Pen pen,Point[] points);
     void DrawPolygon(Pen pen,PointF[] points);
    例子5_7_9:使用DrawCurve方法,绘制有4个元素的Point结构数组定义的闭合基数样条闭合曲线如下图,为主窗体Paint事件增加事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=this.CreateGraphics();
    Pen pen1=new Pen(Color.Red,3);
    Point[] p1=new Point[]
    { new Point(10,10),
    new Point(60,40),
    new Point(100,80),
    new Point(60,100)
    };
    g.DrawCurve(pen1,p1);
    }
    5.7.11 DrawPath方法和GraphicsPath类
    用DrawPath方法可以绘制多个曲线,方法参数GraphicsPath类对象path定义每个曲线类型。DrawPath方法定义如下:
    void DrawPath(Pen pen,GraphicsPath path);
    例子5_7_10A:用DrawPath方法画一个矩形和其内切椭圆如下图,在Form1.cs文件的头部增加语句:using System.Drawing.Drawing2D,主窗体Paint事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Rectangle myEllipse=new Rectangle(20,20,100,50);
    GraphicsPath myPath=new GraphicsPath();//建立GraphicsPath()类对象
    myPath.AddEllipse(myEllipse);//追加一椭圆
    myPath.Add Rectangle(myEllipse);//追加一矩形
    Pen myPen=new Pen(Color.Black,2);
    //画这条曲线,即椭圆和矩形。
    e.Graphics.DrawPath(myPen,myPath);
    }
    GraphicsPath类是表示一系列相互连接的直线和曲线的路径,应用程序使用此路径来绘制曲线的轮廓、填充形状内部和创建剪辑区域。由属性PathPoints(点数组)定义绘制直线和曲线的路径。路径可由任意数目的图形(子路径)组成,每一图形都是由一系列相互连接的直线和曲线或几何形状基元构成的。由属性PathTypes(字节数组)定义属性PathPoints(点数组)中每个点元素的关联图形或曲线类型,图形的起始点是相互连接的一系列直线和曲线中的第一点。终结点是该序列中的最后一点。GraphicsPath在System.Drawing.Drawing2D名字空间。常用属性、事件和方法定义如下:
     构造函数GraphicsPath();//建立空对象
     构造函数public GraphicsPath(Point[] pts,byte[] types);
    参数pts为Point结构数组,数组元素表示构造路径所使用的点。参数types指定路径中相应点的关联图形或曲线类型数组。参见5.6.5节。
     属性PointCount:获取 PathPoints 或 PathTypes 数组中的元素数。
     方法IsVisible:指定点是否包含在此 GraphicsPath 对象内。
     方法:void AddArc(Rectangle rect,float startAngle,float sweepAngle);
    在代表要描绘图形的GraphicsPath类对象中追加一段椭圆弧。
     方法:void AddEllipse(Rectangle rect),追加一椭圆(圆)
     方法:void AddLine(Point pt1,Point pt2),追加一线段
     方法:void AddRectangle(Rectangle rect),追加一矩形
    还有其它增加曲线的方法,例如:AddBezier 方法、AddBeziers 方法、AddClosedCurve 方法、AddCurve 方法、AddLines 方法、AddPath 方法、AddPie 方法、AddPolygon 方法、AddRectangles 方法、AddString 方法等,请用帮助查看。
    5.7.12 DrawString方法
    DrawString方法在指定位置并且用指定的Brush和Font对象绘制指定的文本字符串。有6个重载方法,常用的一个是:
    public void DrawString(string s,//s是为要显示的字符串
    Font font,//显示的字符串使用的字体
    Brush brush,//用刷子写字符串
    PointF point);//显示的字符串左上角的坐标
    最后一个参数也可以是RectangleF对象,仍表示显示的字符串位置。还可以再增加一个参数,即第5个参数,StringFormat对象,它指定应用于所绘制文本的格式化属性(如行距和对齐方式)。在打印和打印预览一节已使用了这个方法。
    例子5_7_12:用DrawString方法显示字符串,主窗体Paint事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { String drawString="Sample Text";//要显示的字符串
    Font drawFont=new Font("Arial",16);//显示的字符串使用的字体
    SolidBrush drawBrush=new SolidBrush(Color.Black);//写字符串用的刷子
    PointF drawPoint=new PointF(20.0F,20.0F);//显示的字符串左上角的坐标
    e.Graphics.DrawString(drawString,drawFont,drawBrush,drawPoint);
    }
    5.7.13 DrawImage和DrawIcon方法
    用来在指定的位置绘制指定的Image对象和图标。Graphics类中有多个DrawImage重载方法,最简单的是以下方法:
     public void DrawImage(Image image,Point point);
    在指定的位置使用原始物理大小绘制指定的Image对象。参数1为要绘制的Image对象,参数2表示所绘制图像的左上角在窗体中的位置。
     public void DrawImage(Image image,Point[] destPoints);
    在指定位置并且按指定形状和大小绘制指定的Image对象。参数1为要绘制的Image对象,参数2表示有3个元素的Point结构数组,三个点定义一个平行四边形。缩放和剪切image参数表示的图像,以在此平行四边形内显示。参数2也可以是一个矩形结构。
     public void DrawImage(Image image,//要绘制的Image对象
    Rectangle destRect,//指定所绘制图像的位置和大小,图像进行缩放以适合该矩形
    Rectangle srcRect,//指定image对象中要绘制的部分
    GraphicsUnit srcUnit);//枚举的成员,指定srcRect参数所用的度量单位
    例子5_7_1A:在指定位置绘制Image对象指定部分。
    private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Image newImage=Image.FromFile("d:\\CSARP\\1.jpg");//建立要绘制的Image图像
    Rectangle destRect=new Rectangle(10,10,150,150);//显示图像的位置
    Rectangle srcRect=new Rectangle(50,50,150,150);//显示图像那一部分
    GraphicsUnit units=GraphicsUnit.Pixel;//源矩形的度量单位设置为像素
    e.Graphics.DrawImage(newImage,destRect,srcRect,units);//显示
    }//如果把显示图像的位置变宽,看一下效果,为什么?其它重载方法可用帮助查看。
     public void DrawIcon(Icon icon,Rectangle targetRect);
    在Rectangle结构指定的区域内绘制指定的Icon对象表示的图标。
    例子5_7_1B:在指定位置画图标。
    private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Icon newIcon=new Icon("d:\\CSARP\\TASKS.ICO");
    Rectangle rect=new Rectangle(100,100,200,200);
    e.Graphics.DrawIcon(newIcon,rect);
    }
    5.7.14 FillEllipse方法
    该方法用指定画刷来填充指定矩形的内切椭圆(圆)。两个填充函数的定义如下:
     void FillEllipse(Brush brush,int x,int y,int width,int height);
    其中brush为指定画刷,(x1,y1)为指定矩形的左上角坐标,width为指定矩形的宽,height为指定矩形的高。
     void DrawEllipse(Pen pen,Rectangle rect);
    其中brush为指定画刷,rect为指定矩形结构对象。
    例子5_7_13:用指定画刷来填充指定矩形的内切椭圆。
    private void Form1_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=this.CreateGraphics();
    SolidBrush brush=new SolidBrush(Color.Blue);
    g.FillEllipse(brush,10,10,200,100);
    Rectangle rect=new Rectangle(120,120,100,100);
    g.FillEllipse(brush,rect);
    }
    5.7.15 FillRectangle方法
    FillRectangle方法用指定画刷来填充指定矩形。两个填充函数定义如下:
     void FillRectangle(Brush brush,int x,int y,int width,int height);
    其中brush为指定画刷,(x1,y1)为矩形的左上角坐标,width为指定矩形的宽,height为指定矩形的高。
     void FillRectangle(Brush brush,Rectangle rect);
    其中brush为指定画刷,rect为矩形结构对象。
    例子5_7_14:用指定画刷来填充指定矩形。
    private void Form1_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=this.CreateGraphics();
    SolidBrush brush=new SolidBrush(Color.Blue);
    g.FillRectangle(brush,10,10,200,100);
    Rectangle rect=new Rectangle(120,120,100,100);
    g.FillRectangle(brush,rect);
    }
    5.7.16 FillPie方法
    FillPie方法用指定画刷来填充指定饼图。函数定义如下:
    void FillPie(Brush brush,int x,int y,int width,
    int height,int StartAngle,int EndAngle);
    其中brush为指定画刷,方法其它参数和DrawArc方法参数相同。
    例子5_7_15:用指定画刷来填充指定饼图。
    private void Form1_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=this.CreateGraphics();
    SolidBrush brush=new SolidBrush(Color.Blue);
    g.FillPie(brush,10,10,200,100,0,30);
    }
    5.7.17 FillRegion方法和Region类
    FillRegion方法用刷子填充区域Region类对象内部。Region类对象由矩形和路径构成。如果区域不闭合,则在最后一个点和第一个点之间添加一条额外的线段来将其闭合。方法定义如下:
    public void FillRegion(Brush brush,Region region);
    第1个参数是填充使用的刷子,第2个参数是指定的区域。
    例子5.7.16A:用纯蓝色刷子,使用FillRegion方法填充一个矩形区域。
    private void Form1_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { SolidBrush blueBrush=new SolidBrush(Color.Blue);
    Rectangle fillRect=new Rectangle(10,10,100,100);
    Region fillRegion=new Region(fillRect);
    e.Graphics.FillRegion(blueBrush,fillRegion);
    }
    区域是输出设备显示区域的一部分。区域可以是简单的(单个矩形)或复杂的(多边形和闭合曲线的组合)。下图中的左数第1图显示了两个区域:一个利用矩形构造,另一个利用路径构造。可以通过合并现有的区域来创建复杂区域。Region类提供了以下合并区域的方法:Intersect、Union、Xor、Exclude和Complement。两个区域的交集是同时属于两个区域的所有点的集合,方法Intersect可以得到两个Region类对象的交集。并集是多个区域的所有点的集合,方法Union可以得到两个Region类对象的并集。方法Xor可以得到两个Region类对象的并集减去这两者的交集,即下图中的左数第4图显示的蓝色区域。方法Exclude和Complement可以得到1个Region类对象和参数指定的Region类对象的不相交的部分,即下图中的左数第5图显示区域。

    Region类常用的方法如下:
     构造函数Region:可以没有参数,即创建一个空区域。也可以有一个参数,可以是GraphicsPath、Rectangle、RectangleF和RegionData类型,由此生成一个区域。
     方法Exclude和Complement:得到1个Region类对象和参数指定的Region类对象的不相交的部分。参数可以是GraphicsPath、Rectangle、RectangleF和Region类型。
     方法Equals:比较2个区域是否相等。参数1是要比较的区域,参数2是要绘制表面的Graphics对象。
     方法Intersect:可以得到两个Region类对象的交集。参数可以是GraphicsPath、Rectangle、RectangleF和Region类型。
     方法IsEmpty:测试是否为空区域。
     方法IsVisible:测试参数指定的点或矩形是否在区域中。
     方法Union:可以得到两个Region类对象的并集。
     方法Xor:可以得到两个Region类对象的并集减去这两者的交集。
    例子5_7_16B:建立2个矩形,有部分相交,将相交部分填充为蓝色。在Form1.cs文件的头部增加语句:using System.Drawing.Drawing2D,主窗体Paint事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { Graphics g=e.Graphics;
    Rectangle regionRect=new Rectangle(10,10,50,50);
    Pen pen1=new Pen(Color.Black);
    g.DrawRectangle(pen1,regionRect);//绘制第1个矩形
    RectangleF unionRect=new RectangleF(25,25,50,50);//第2个矩形
    pen1.Color=Color.Red;
    g.DrawEllipse(pen1,unionRect);//画椭圆
    GraphicsPath myPath=new GraphicsPath();//建立GraphicsPath()类对象
    myPath.AddEllipse(unionRect);//追加一椭圆
    Region myRegion=new Region(regionRect);//建立表示第1个矩形的区域
    myRegion.Intersect(myPath);//得到两个区域的交集
    SolidBrush myBrush=new SolidBrush(Color.Blue);
    e.Graphics.FillRegion(myBrush,myRegion);//填充区域
    }
    运行效果如右图。除了以上介绍的填充方法,还有如下方法:FillClosedCurve方法、FillPath方法、FillPolygon方法等,请用帮助查看。
    5.8 Matrix类和图形的平移、变形、旋转
    本节介绍使用Matrix类实现图形的平移、变形、旋转。
    5.8.1 Matrix类
    Matrix类封装了表示几何变形的3行3列仿射矩阵,可以记录图形的平移、变形、旋转等操作。主要包括如下方法:
     构造函数Matrix():创建一个空Matrix类对象。
     方法Rotate:在Matrix类对象中增加相对于原点顺时针旋转指定角度的操作。参数指定旋转角度。
     方法RotateAt:在Matrix类对象中增加相对于指定点顺时针旋转指定角度的操作。参数1指定旋转角度。参数2指定相应的点。
     方法Scale:在X轴或Y轴方向对图形放大或缩小。参数1指定在X轴方向缩放的值,参数2指定在Y轴方向缩放的值。
     方法Translate:使图形在X轴或Y轴方向移动。参数1指定在X轴方向移动的值,参数2指定在Y轴方向移动的值。
    例子5_8_1:下面的示例创建了复合变形(先旋转30度,再在y方向上缩放2倍,然后在x方向平移5个单位)的Matrix类对象。注意变形得顺序非常重要。一般说来,先旋转、再缩放、然后平移,与先缩放、再旋转、然后平移是不同的。
    Matrix myMatrix=new Matrix();
    myMatrix.Rotate(30);
    myMatrix.Scale(1,2,MatrixOrder.Append);
    myMatrix.Translate(5,0,MatrixOrder.Append);
    5.8.2 图形的平移、变形、旋转
    GraphicsPath类的Transform方法可以缩放、转换、旋转或扭曲GraphicsPath对象,参数Matrix对象表示需要的变形。
    例子5_8_2A:下面的示例代码执行下列操作:创建一个路径并向该路径添加一个椭圆。将路径绘制到主窗体上。创建一个Matrix类对象,在对象中增加在X轴方向上将路径移动100个单位操作。将该已变形的路径绘制到屏幕。观察一下变换前和变换后的不同,注意,初始椭圆是以黑色绘制的,而变形后的椭圆是以红色绘制的。在Form1.cs文件的头部增加语句:using System.Drawing.Drawing2D,主窗体Paint事件处理函数如下:
    private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
    { GraphicsPath myPath=new GraphicsPath();//创建一个路径
    myPath.AddEllipse(0,0,50,70);//向路径添加一个椭圆
    e.Graphics.DrawPath(Pens.Black,myPath);//用黑笔画出这个椭圆
    Matrix translateMatrix=new Matrix();//创建一个Matrix类对象
    translateMatrix.Translate(25,0);//在X轴方向上移动25个单位
    //根据Matrix类对象修改路径myPath
    myPath.Transform(translateMatrix);
    //用红笔按新路径画这个椭圆
    e.Graphics.DrawPath(new Pen(Color.Red,2),myPath);
    }
    运行效果如右图。请读者实现变形、旋转。
    5.8.3 仿射矩阵
    m×n矩阵是以m行和n列排列的一组数字,例如一个3×3矩阵记为如下图形式,也可简记为:[a33]。

    两个行、列分别相同的矩阵可以相加,例如:[a33]+[b33]=[c33],矩阵相加运算的规则是:ci j=ai j+bi j,i和j为常量,即相对应位置的项相加。如果有矩阵[am n]和[bn k],[am n]矩阵的列数等于[bn k]矩阵的行数,两个矩阵可以相乘,记为:[am n]*[bn k]=[cm k],矩阵相乘的运算的规则是:ci j=∑(ai t+bt j),其中,i和j为常量,t为变量,初始值为1,最大值为n。
    如果将平面中的点视为1×2矩阵,则可通过将该点乘以2×2变换矩阵来变形该点。下图是点(2,1)在X轴按比例3放大,Y轴不变。

    下图表示点(2,1)旋转了90度。

    下图表示点(2,1)以x轴为对称轴的新点。

    假定要从点(2,1)开始,将其旋转90度,在x方向将其平移3个单位,在y方向将其平移4个单位。可通过先使用矩阵乘法再使用矩阵加法来完成此操作。

    如果用矩阵[2 1 1]代表点(2,1),使用一个3×3变换矩阵,可以用一个矩阵乘法代替以上的两个矩阵运算,见下图:

    注意运运结果的矩阵[2 6 1]代表点(2,6),即点(2,1)映射到了点(2,6)。这个3×3矩阵叫作仿射矩阵,Matrix类中用这个仿射矩阵记录增加的各种变换操作。它和前边的两个2×2矩阵的关系如下图,其中第三列固定为0、0、1。

    Matrix类增加了一些方法处理这个仿射矩阵,主要包括:逆转方法Invert、相乘方法Multiply、重置为单位矩阵方法Reset等。
    5.9 图形文件格式
    在磁盘中存储图形和图像的文件格式有多种。GDI+支持以下图形文件格式。
     位图文件(.bmp):
    位图文件是Windows使用的一种标准格式,用于存储设备无关和应用程序无关的图像。BMP文件通常不压缩,因此不太适合Internet传输。
     可交换图像文件格式(.gif):
    GIF是一种用于在Web页中显示图像的通用格式。GIF文件是压缩的,但是在压缩过程中没有信息丢失,解压缩的图像与原始图像完全一样。GIF文件中的一种颜色可以被指定为透明,这样,图像将具有显示它的任何Web页的背景色。在单个文件中存储一系列GIF图像可以形成一个动画GIF。GIF文件每个像素颜色最多用8位表示,所以它们只限于使用256种颜色。
     JPG文件(.jpg):
    JPEG是联合摄影专家组提出的一种适应于自然景观(如扫描的照片)的压缩方案。一些信息会在压缩过程中丢失,但是这些丢失人眼是察觉不到的。JPEG文件每像素颜色用24位表示,因此能够显示超过16,000,000种颜色。JPEG文件不支持透明或动画。JPEG图像中的压缩级别是可以控制的,但是较高的压缩级别(较小的文件)会导致丢失更多的信息。对于一幅以20:1压缩比生成的图像,人眼难以把它和原始图像区别开来。JPEG是一种压缩方案,不是一种文件格式。“JPEG文件交换格式(JFIF)”是一种文件格式,常用于存储和传输根据JPEG方案压缩的图像。Web浏览器显示的JFIF文件使用.jpg扩展名。
     可移植网络图形(.PNG)
    PNG格式不但保留了许多GIF格式的优点,还提供了超出GIF的功能。像GIF文件一样,PNG文件在压缩时也不损失信息。PNG文件能以每像素8、24或48位来存储颜色,并以每像素1、2、4、8或16位来存储灰度。相比之下,GIF文件只能使用每像素1、2、4或8位。PNG文件还可为每个像素存储一个透明度alpha值,该值指定了该像素颜色与背景颜色混合的程度。PNG优于GIF之处在于它能够逐渐显示一幅图像,也就是说,当图像通过网络连接到达时显示将越来越近似。PNG文件可包含伽玛校正和颜色校正信息,以便图像可在各种各样的显示设备上精确地呈现。
     图元文件(.emf):
    GDI+提供Metafile类,以便能够记录和显示图元文件。图元文件,也称为矢量图像,是一种存储为一系列绘图命令和设置的图像。Metafile对象记录的命令和设置可以存储在内存中或保存到文件或流。下面示例在主窗体显示了一个图元文件的图形。
    Graphics g=this.CreateGraphics();
    Metafile myMetafile=new Metafile("SampleMetafile.emf");
    myGraphics.DrawImage(myMetafile,10,10);//图形左上角的位置是(10,10)
     支持的文件格式还有:图标文件(.ico)、.EXIF、.TIFF、.ICON、.WMF等
    5.10 图形框PictureBox控件
    PictureBox控件常用于图形设计和图像处理程序,又称为图形框,该控件可显示和处理的图像文件格式有:位图文件(.bmp)、图标文件(.ico)、GIF文件(.gif)和JPG文件(.jpg)。其常用的属性、事件和方法如下:
     属性Image:指定要显示的图像,一般为Bitmap类对象。
     属性SizeMode:指定如何显示图像,枚举类型,默认为Normal,图形框和要显示的图像左上角重合,只显示图形框相同大小部分,其余不显示;为CentreImage,将图像放在图形框中间,四周多余部分不显示;为StretchImage,调整图像大小使之适合图片框。
     方法CreateGraphics():建立Graphics对象。
     方法Invalidate():要求控件对参数指定区域重画,如无参数,为整个区域。
     方法Update():方法Invalidate()并不能使控件立即重画指定区域,只有使用Update()方法才能立即重画指定区域。使用见5.10.4节中的鼠标移动事件处理函数。
    例子e5_10:使用PictureBox控件显示图像
    (1) 新建项目。放PictureBox控件到窗体。属性Name=pictureBox1。
    (2) 放Button控件到窗体。属性Name=button1。
    (3) 放OpenFileDialog控件到窗体。属性Name=openFileDialog1。
    (4) 可以在设计阶段修改属性Image为指定图形文件,设定初始显示的图像。
    (5) button1控件事件处理函数如下:
    private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(openFileDialog1.ShowDialog()==DialogResult.OK)
    { Bitmap p1=new Bitmap(openFileDialog1.FileName);//Bitmap类见下节
    pictureBox1.Image=p1;
    }
    }
    5.11 Bitmap类
    System.Drawing命名空间有一个类Image,用来处理图像。Image类的派生类Bitmap类封装了GDI+中的位图,可以处理由像素数据定义的图像。Image类的派生类metafile处理元文件,此类文件用记录绘图命令的方法存储图像。
    5.11.1 Bitmap类支持的图像类型
    使用Bitmap类可以显示和处理多种图像文件,可处理的文件类型及文件扩展名如下:扩展名为.bmp的位图文件、扩展名为.ico的图标文件、扩展名为.gif的GIF文件、扩展名为.jpg的JPG文件。当使用构造函数Bitmap(string FileName)建立Bitmap类对象时,如果文件是以上类型,将自动转换为位图格式存到Bitmap类对象中。可使用Bitmap类方法Save(string FileName,ImageFormat imageFormat)把Bitmap类对象中的位图存到文件中,其中第1个参数是选定的文件名,第2个参数是指定文件存为那种类型,可以是如下类型:System.Drawing.Imaging.ImageFormat.bmp(或.ico、.gif、.jpg)。
    5.11.2 Bitmap类的方法
     方法SetPixel():画点方法,前2个参数是指定点的位置,第3个参数是颜色值。
     方法GetPixle():得到指定点的颜色,2个参数是指定点的位置,返回颜色值。
     有多个构造函数例如:new Bitmap(”图像文件名”),new Bitmap(宽,高)等。
     方法Save():第1个参数是文件名,第2个参数是指定文件存为那种类型,可以是如下类型:System.Drawing.Imaging.ImageFormat.bmp(或.ico、.gif、.jpg)。
     方法Dispose():释放位图对象
    5.11.3 画点
    例子e5_11_3:用SetPixel画点,GetPixle得到指定点的颜色。放Button和PictureBox控件到主窗体。增加Button控件单击事件函数如下:
    private void button1_Click(object sender,System.EventArgs e)
    { pictureBox1.Width=720;//设定pictureBox1的宽和高
    pictureBox1.Height=110;
    Bitmap bits=new Bitmap(720,110);//建立位图对象,宽=720,高=110
    int x,y;
    for(x=0;x<720;x++)//画正弦曲线
    { y=(int)(50+50*Math.Sin((3.14159/180.0)*x));
    bits.SetPixel(x,y,Color.Red);
    }
    pictureBox1.Image=bits;//位图对象在pictureBox1中显示
    Color c1=bits.GetPixel(20,20);
    string s="R="+c1.R+",G="+c1.B+",G+"+c1.G;
    MessageBox.Show(s);
    }
    5.11.4 在PictureBox中画任意曲线
    例子e5_11_4:例子5_7_1C实现了画任意曲线程序,用ArrayList类对象记录绘制的曲线。在该程序中增加橡皮功能、图像的拷贝、图像的剪贴、图像的粘贴比较困难,也不能和画图程序交换文件。为了实现这些功能,用图形框(PictureBox控件)显示绘制图形。绘制图形必须存在图形框属性Image引用的位图对象中,图形框显示的图像被破坏,图形框响应Paint事件,将用其属性Image引用的位图对象恢复所绘制的图形。仅将图形绘制在图形框表面,图形框响应Paint事件,绘制的图形将不能被恢复,也就是说,绘制在图形框表面的图形丢失了。具体实现步骤如下:
    (1) 新建项目。增加4个私有变量:private bool mark=false; private Point point;
    private Bitmap bits; private Graphics bitG;
    (2) 放PictureBox控件到窗体,修改属性Dock=Fill。
    (3) 在构造函数中增加语句:
    //建立位图对象,宽和高为指定值
    bits=new Bitmap(pictureBox1.Width,pictureBox1.Height);
    bitG=Graphics.FromImage(bits);//得到位图对象的Graphics类的对象
    bitG.Clear(Color.White);//用白色清除位图对象中的图像
    pictureBox1.Image=bits;//位图对象在pictureBox1中显示
    (4) 为控件PictureBox事件OnMouseDown,OnMouseUp,OnMouseMove增加事件处理函数:
    private void pictureBox1_MouseDown(object sender,//鼠标按下事件处理函数
    System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    { if(e.Button==MouseButtons.Left)//是否是鼠标左键按下
    { point.X=e.X;
    point.Y=e.Y;//画线段开始点
    mark=true;//鼠标左键按下标识
    }
    }
    private void pictureBox1_MouseMove(object sender,//鼠标移动事件处理函数
    System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    { if(mark)//如果鼠标左键按下
    { Graphics g=pictureBox1.CreateGraphics();
    Pen pen1=new Pen(Color.Black);
    g.DrawLine(pen1,point.X,point.Y,e.X,e.Y);//图形画在PictureBox表面
    bitG.DrawLine(pen1,point.X,point.Y,e.X,e.Y);//图形画在位图对象bits中
    EndPoint.X=e.X;
    EndPoint.Y=e.Y;//下次绘制画线段开始点
    }
    }
    private void pictureBox1_MouseUp(object sender,
    System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    { mark=false;
    pictureBox1.Image=bits;//保存了所画的图形
    }
    (5) 运行,在PictureBox控件拖动鼠标可以画线。最小化后再最大化后,图形不消失。
    5.11.5 存取位图文件
    例子e5_11_5:为上例增加存取位图文件功能。
    (6) 把Mainmenu控件放到主窗体中。增加菜单:文件,属性Name=menuItemFile。为文件菜单增加菜单项:新建、打开、另存为、退出,属性Name分别为menuItemNew、menuItemOpen、menuItemSaveAs、menuItemExit。
    (7) 为主窗体菜单项新文件增加单击事件函数如下:
    private void menuItemNew_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { bitG.Clear(Color.White);//用白色清空位图对象bitG
    pictureBox1.Image=bits;//pictureBox1显示用白色清空位图对象bitG
    }
    (8) 把OpenFileDialog控件放到窗体中。为主窗体菜单项打开文件增加单击事件函数如下:
    private void menuItemOpen_Click(object sender,System.EventArgs e)
    { if(openFileDialog1.ShowDialog(this)==DialogResult.OK)
    { bits.Dispose();//撤销bitG所引用的对象
    bits=new Bitmap(openFileDialog1.FileName);//建立指定文件的新位图对象
    bitG=Graphics.FromImage(bits);//得到位图对象使用的Graphics类对象
    pictureBox1.Image=bits;
    }
    }
    (9) 把SaveFileDialog控件放到子窗体中。为主窗体菜单项另存为增加单击事件函数如下:
    private void menuItemSaveAs_Click(object sender,System.EventArgs e)
    { if(saveFileDialog1.ShowDialog(this)==DialogResult.OK)
    { string s=saveFileDialog1.FileName+".bmp";
    bits.Save(s,System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Bmp);
    }
    }//也可以存为其它格式,例如:Jpg,Gif等。请读者试一下。
    (10) 为主窗体菜单项退出增加单击事件函数如下:
    private void menuItemExit_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { Close();}
    (11) 运行,在PictureBox控件拖动鼠标可以画线。存所画的图形到文件,再重新读出该文件,看是否正常运行。
    5.11.6 用拖动鼠标方法画椭圆或圆
    例5_11_6:画笔程序中,拖动鼠标方法画椭圆或圆,拖动鼠标时显示椭圆或圆的轮廓,鼠标抬起时,按指定条件画椭圆或圆。如果图形仅画在图形框(PictureBox控件)上,而不保存到其属性Image引用的位图对象中,当调用图形框的Invalidate()方法,图形框响应Paint事件,用图形框属性Image引用的位图对象恢复图像,将擦除仅画在图形框上的图形。拖动鼠标方法画椭圆或圆时,仅将椭圆或圆画在PictureBox上,在鼠标拖动到下一个位置,用图形框的Invalidate()方法将前一位置所画的图形擦除。实现步骤如下:
    (1) 新建项目。增加5个私有变量:private bool mark=false;private Point StartPoint; private Bitmap bits;private Graphics bitG;private Point EndPoint;
    (2) 放PictureBox控件到子窗体。修改属性Dock=Fill。
    (3) 在构造函数中增加语句:
    //bits用来保存pictureBox1中位图图像
    bits=new Bitmap(pictureBox1.Width,pictureBox1.Height);
    bitG=Graphics.FromImage(bits);
    bitG.Clear(Color.White);
    pictureBox1.Image=bits;
    (4) 在Form1类中增加MakeRectangle方法返回由参数指定的两个点定义的矩形。方法如下:
    private Rectangle MakeRectangle(Point p1,Point p2)
    { int top,left,bottom,right;
    top=p1.Y<=p2.Y? p1.Y:p2.Y;//计算矩形左上角点的y坐标
    left=p1.X<=p2.X? p1.X:p2.X;//计算矩形左上角点的x坐标
    bottom=p1.Y>p2.Y? p1.Y:p2.Y;//计算矩形右下角点的y坐标
    right=p1.X>p2.X? p1.X:p2.X;//计算矩形右下角点的x坐标
    return(new Rectangle(left,top,right-left,bottom-top));//返回矩形
    }
    (5) 为PictureBox事件OnMouseDown、OnMouseUp、OnMouseMove增加事件处理函数如下:
    private void pictureBox1_MouseDown(object sender,//鼠标按下事件处理函数
    System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    { if(e.Button==MouseButtons.Left)
    { StartPoint.X=e.X;
    StartPoint.Y=e.Y;
    EndPoint.X=e.X;
    EndPoint.Y=e.Y;
    mark=true;
    }
    }
    private void pictureBox1_MouseMove(object sender,//鼠标移动事件处理函数
    System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    { if(mark)
    { Rectangle r1=MakeRectangle(StartPoint,EndPoint);//计算重画区域
    r1.Height+=2;
    r1.Width+=2;//区域增大些
    pictureBox1.Invalidate(r1);//擦除上次鼠标移动时画的图形,r1为擦除区域
    pictureBox1.Update();//立即重画,即擦除
    Graphics g=pictureBox1.CreateGraphics();
    Pen pen1=new Pen(Color.Black);
    EndPoint.X=e.X;
    EndPoint.Y=e.Y;
    r1=MakeRectangle(StartPoint,EndPoint);//计算椭圆新位置
    g.DrawEllipse(pen1,r1);//在新位置画椭圆
    }
    }
    private void pictureBox1_MouseUp(object sender,//鼠标抬起事件处理函数
    System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    { Pen pen1=new Pen(Color.Black);
    EndPoint.X=e.X;
    EndPoint.Y=e.Y;
    Rectangle r1=MakeRectangle(StartPoint,EndPoint);
    bitG.DrawEllipse(pen1,r1);
    mark=false;
    pictureBox1.Image=bits;
    }
    (6) 运行,在PictureBox控件中拖动鼠标可以画圆或椭圆。
    5.12 图像剪贴板功能
    Windows中的许多程序都支持剪贴板功能。通过剪贴板可以完成显示数据的剪贴(Cut),复制(Copy),粘贴(Paste)等功能。剪贴板可以理解为一块存储数据的公共区域,用户可以用菜单项复制(Copy)或剪贴(Cut)把数据放入到剪贴板中,当本任务或其它任务要用剪贴板中的数据时,可以用菜单项粘贴(Paste)从剪贴板中把数据取出。存入剪贴板中的数据,可以是字符,位图,或者其它格式数据。在图形模式下使用剪贴板包括如下动作:选定剪贴区域、剪贴(Cut)、复制(Copy)、粘贴(Paste)等。使过画图程序的读者都知道,在使用剪贴和复制前,必须首先选定剪贴或复制区域,首先按一个按钮,通知程序要选定剪贴或复制区域,然后在要选定区域的左上角按下鼠标左键,拖动鼠标画出一个矩形,抬起鼠标后显示一个矩形既为要选定剪贴或复制区域。剪贴或复制后,矩形自动消失。下面详细介绍实现以上功能的方法。
    5.12.1 剪贴区域选定
    剪贴区域选定的方法和前边章节中拖动鼠标方法绘制椭圆或圆的方法基本一样,只是在这里绘制的是矩形,而且在鼠标抬起时,不把矩形存入PictureBox控件属性Image引用的位图对象中,仅仅记录矩形的位置。请读者自己实现此功能。
    5.12.2 剪贴板复制功能的实现
    假定已选定剪贴区域,例如为区域Rectangle(10,10,50,50),把此区域的图形或图像放到剪贴板中。具体实现步骤如下:
    (1) 新建项目。放PictureBox控件到窗体,修改属性Dock=Fill。属性Name=pictureBox1,修改属性Image,使其显示一幅图。
    (2) 把Mainmenu控件放到主窗体中。增加顶级菜单项:编辑,属性Name=menuItemEdit。为编辑弹出菜单增加菜单项:复制、剪贴、粘贴。属性Name分别为menuItemCopy、menuItemCut、menuItemPaste。
    (3) 为窗体菜单项复制增加单击事件函数如下:
    private void menuItemCopy_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { Bitmap myBitmap=new Bitmap(pictureBox1.Image);
    Rectangle cloneRect=new Rectangle(10,10,50,50);
    System.Drawing.Imaging.PixelFormat format=myBitmap.PixelFormat;
    Bitmap cloneBitmap=myBitmap.Clone(cloneRect,format);
    Clipboard.SetDataObject(cloneBitmap);
    }
    (4) 运行,选中复制菜单项,复制图形到剪贴板。打开画图程序,选中画图程序粘贴菜单项,可以看到被复制的图形能正确粘贴到画图程序中。
    5.12.3 剪贴板剪贴功能的实现
    (5) 剪贴是先复制,再把选中区域图形清除,菜单项剪贴单击事件处理函数如下:
    private void menuItemCut_Click(object sender,System.EventArgs e)
    { menuItemCopy_Click(sender,e);//调用复制菜单项单击事件处理函数
    Bitmap bits=new Bitmap(50,50);//建立位图对象,宽和高为选中区域大小
    Graphics g=Graphics.FromImage(bits);//得到位图对象的Graphics类的对象
    g.Clear(Color.White);//用白色清除位图对象中的图像
    Bitmap myBitmap=new Bitmap(pictureBox1.Image);
    g=Graphics.FromImage(myBitmap);
    g.DrawImage(bits,10,10,50,50);
    pictureBox1.Image=myBitmap;//位图对象在pictureBox1中显示,即清除
    }
    (6) 运行,选中剪贴菜单项,拷贝图形到剪贴板,原位置图形被清空为白色,最小化后再最大化,图形不变。打开画图程序,选中画图程序粘贴菜单项,可以看到被拷贝的图形能正确粘贴到画图程序中。
    5.12.4 剪贴板粘贴功能的实现
    (7) 为窗体菜单项粘贴增加单击事件函数如下:
    private void menuItemPaste_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { IDataObject iData=Clipboard.GetDataObject();//得到剪贴板对象
    if(iData.GetDataPresent(DataFormats.Bitmap))//判断剪贴板有无位图对象
    { Bitmap bits=(Bitmap)iData.GetData(DataFormats.Bitmap);//得到剪贴板位图
    Bitmap myBitmap=new Bitmap(pictureBox1.Image);
    Graphics g=Graphics.FromImage(myBitmap);
    g.DrawImage(bits,30,30);
    pictureBox1.Image=myBitmap;//位图对象在pictureBox1中显示
    }
    }
    (8) 运行画图程序,选中拷贝菜单项,拷贝图形到剪贴板。运行自己编制的程序,选中粘贴菜单项,可以看到画图程序中被拷贝的图形能正确粘贴到自己编制的程序中。
    (9) 画图程序粘贴后,能用鼠标移动粘贴的图形,现实现此功能。放PictureBox控件到窗体,属性Name=pictureBox2,属性Visable=false。这里把粘贴后的图形放到PictureBox2中,使其可以移动。为Form1类增加变量:bool mark=false;int x=0,y=0;为pictureBox2控件的事件OnMouseDown,OnMouseUp,OnMouseMove增加事件函数如下:
    private void pictureBox2_MouseDown(object sender,
    System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    { mark=true;
    x=e.X;
    y=e.Y;
    }
    private void pictureBox2_MouseMove(object sender,
    System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    { if(mark)
    { int x1,y1;
    x1=e.X-x;
    y1=e.Y-y;
    pictureBox1.Invalidate();//擦除上次鼠标移动时画的图形
    pictureBox1.Update();//立即重画,即擦除
    pictureBox2.Left+=x1;
    pictureBox2.Top+=y1;
    x=e.X;//原来没有此2句
    y=e.Y;
    }
    }
    private void pictureBox2_MouseUp(object sender,
    System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    { mark=false;}
    (10) 修改窗体菜单项粘贴单击事件函数如下:
    private void menuItemPaste_Click(object sender,System.EventArgs e)
    { IDataObject iData=Clipboard.GetDataObject();
    if(iData.GetDataPresent(DataFormats.Bitmap))
    { Bitmap bit=(Bitmap)iData.GetData(DataFormats.Bitmap);
    pictureBox2.Width=bit.Width;//阴影为修改部分
    pictureBox2.Height=bit.Height;
    pictureBox2.Image=bit;
    pictureBox2.Top=pictureBox1.Top;
    pictureBox2.Left=pictureBox1.Left;
    pictureBox2.Parent=pictureBox1;
    pictureBox2.Visible=true;
    }
    }
    (11) 在pictureBox1控件任意位置单击鼠标,表示已将粘贴图像拖到指定位置,需将粘贴图像粘贴到pictureBox1控件。为pictureBox1控件的事件OnMouseDown增加事件函数如下:
    private void pictureBox1_MouseDown(object sender,
    System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
    { if(pictureBox2.Image!=null&&pictureBox2.Visible)
    { Bitmap bits=new Bitmap(pictureBox2.Image);
    Bitmap myBitmap = new Bitmap(pictureBox1.Image);
    Graphics g=Graphics.FromImage(myBitmap);
    g.DrawImage(bits,pictureBox2.Left,pictureBox2.Top);
    pictureBox1.Image=myBitmap;//位图对象在pictureBox1中显示
    pictureBox2.Visible=false;
    }
    }
    (12) 运行画图程序,选中拷贝菜单项,拷贝图形到剪贴板。运行自己编制的程序,选中粘贴菜单项,可以看到画图程序中被拷贝的图形能正确粘贴到自己编制的程序中。拖动被拷贝的图形,使其运动到指定位置,在pictureBox2外,单击鼠标右键,图形固定到指定位置。
    5.13 图像的处理
    本节介绍图像的处理的最基础知识,要想深入了解这方面的知识,还要读这方面的专著。
    5.13.1 图像的分辨力
    例子e5.13.1:将原图形的分辨率降低16倍,其方法是将原图形分成4*4的图形块,这16个点的颜色都置成这16个点中某点的颜色,例如4*4的图形块左上角的颜色。
    (1) 新建项目。放两个PictureBox控件到窗体,属性Name分别为pictureBox1,pictureBox2,修改pictureBox1属性Image,使其显示一幅图。
    (2) 放Button控件到窗体,为其增加事件处理函数如下:
    private void button1_Click(object sender,System.EventArgs e)
    { Color c;
    int i,j,size,k1,k2,xres,yres;
    xres=pictureBox1.Image.Width;//pictureBox1显示的图像的宽
    yres=pictureBox1.Image.Height;//pictureBox1显示的图像的高
    size=4;
    pictureBox2.Width=xres;//令pictureBox2和pictureBox1同宽,同高。
    pictureBox2.Height=yres;
    Bitmap box1=new Bitmap(pictureBox1.Image);
    Bitmap box2=new Bitmap(xres,yres);
    for(i=0;i<=xres-1;i+=size)
    { for(j=0;j<=yres-1;j+=size)
    { c=box1.GetPixel(i,j);
    for(k1=0;k1<=size-1;k1++)
    { for(k2=0;k2<=size-1;k2++)
    box2.SetPixel(i+k1,j+k2,c);
    }
    }
    }
    pictureBox2.Image=box2;
    }
    (3) 运行,单击按钮,在PictureBox2中可以看到分别率低的图形。
    5.13.2 彩色图像变换为灰度图像
    例子e5.13.2:本例把彩色图像变换为灰度图像。其方法是将原彩色图形每一个点的颜色取出,求出红色、绿色、蓝色分量的平均值,即(红色+绿色+蓝色)/3,作为这个点的红色、绿色、蓝色分量,这样就把彩色图像变成了灰度图像。具体步骤如下:
    (1) 新建项目。放两个PictureBox控件到窗体,属性Name分别为pictureBox1,pictureBox2,修改pictureBox1属性Image,使其显示一幅图。
    (2) 放Button控件到窗体,为其增加事件函数如下:
    private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { Color c;
    int i,j,xres,yres,r,g,b;
    xres=pictureBox1.Image.Width;
    yres=pictureBox1.Image.Height;
    pictureBox2.Width=xres;
    pictureBox2.Height=yres;
    Bitmap box1=new Bitmap(pictureBox1.Image);
    Bitmap box2=new Bitmap(xres,yres);
    for(i=0;i<xres;i++)
    { for(j=0;j<yres;j++)
    { c=box1.GetPixel(i,j);
    r=c.R;
    g=c.G;
    b=c.B;
    r=(r+g+b)/3;
    c=Color.FromArgb(r,r,r);
    box2.SetPixel(i,j,c);
    }
    }
    pictureBox2.Image=box2;
    }
    (3) 运行,单击按钮,在PictureBox2中可以看到黑白图形。
    5.13.3 灰度图像处理
    例子e5.13.3:将一幅灰度图像变换为另一幅灰度图像,两幅灰度图形的灰度满足如下关系:设图1和图2的灰度分别为d1和d2,如d1<85,d2=0;如85<=d1<=170,d2=(d1-85)*3;如d1>170,d2=255。变换的效果是增强了对比度。具体步骤如下:
    (1) 新建项目。放两个PictureBox控件到窗体,属性Name分别为pictureBox1,pictureBox2,修改pictureBox1属性Image,使其显示一黑白幅图。
    (2) 放Button控件到窗体,为其增加事件函数如下:
    private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { Color c;
    int i,j,xres,yres,m;
    xres=pictureBox1.Image.Width;
    yres=pictureBox1.Image.Height;
    pictureBox2.Width=xres;
    pictureBox2.Height=yres;
    Bitmap box1=new Bitmap(pictureBox1.Image);
    Bitmap box2=new Bitmap(xres,yres);
    int[] lut=new int[256];
    for(i=0;i<85;i++)
    lut[i]=0;
    for(i=85;i<=170;i++)
    lut[i]=(i-85)*3;
    for(i=171;i<256;i++)
    lut[i]=255;
    for(i=0;i<xres;i++)
    { for(j=0;j<yres;j++)
    { c=box1.GetPixel(i,j);
    m=lut[c.R];
    c=Color.FromArgb(m,m,m);
    box2.SetPixel(i,j,c);
    }
    }
    pictureBox2.Image=box2;
    }
    (3) 运行,单击按钮,在PictureBox2中可以看到对比度增强的黑白图形。
    5.13.4 动画
    学习了以上知识,制作一些简单动画是比较容易的。例如,如果一段动画,要求一个动画小人从窗体左侧走到右侧,如何实现呢?首先,为了看到人在走动,应该有3个动作:右脚在前,左脚在后;两脚并排;左脚在前,右脚在后。因此应制作3幅图画,表示这三个动作。每当转换一幅图画,图画应在X轴方向右移一步的距离。将3幅图画放到3个PictureBox控件中,用定时器产生中断,中断处理程序负责使其中一幅图画显示,其余两幅不显示,同时,修改PictureBox控件属性Left,使其在正确的位置上。这样就可以看到人的走动了。请读者自己完成这段动画。
    习题
    (1) 使用PictureBox控件显示图像,修改属性SizeMode为不同值,例如pictureBox1.SizeMode=PictureBoxSizeMode.StretchImage看一下效果。
    (2) 实现画图程序的橡皮功能。
    (3) 有时为了很快找到一幅图像,把很多图像都压缩后在窗体中并排显示,如希望更仔细的查看某幅图像,单击这幅压缩图像,放大这幅图像。请实现此功能。
    (4) 实现设定剪贴板剪贴区域为矩形的功能。
    (5) 实现设定剪贴板剪贴区域为任意封闭曲线的功能。(提示:使用GraphicsPath类)
    (6) 如何将PictureBox控件显示图像存为其它格式文件,例如:Jpg,Gif等。
    (7) 完成5.11.4所要求的动画,并能走到窗体右边界后,从右向左走回来,到左边界后,再向右走回去。如果有背景,如何处理。
    (8) 制作自己的画图程序,看一看能完成那些功能。
    (9) 有些时候,为突出图形的分界,例如医院的X片时黑白的,为了使医生能更清楚的看到肿瘤,将黑白图形变为彩色的图形,在分界两侧用不同颜色表示,这种方法叫伪彩色。实现的原理,就是在黑白图像灰度变化很大处,认为是边界。试一下,能否实现黑白图像的伪彩色。


    第六章 文件和流
    编程语言在如何处理输入/输出问题方面已经经过了很多变革。早期语言,例如Basic语言,使用I/O语句。后来的语言,例如C语言,使用标准的I/O库(stdio.h)。在C++和Java语言中,引入了抽象的概念:流。流的概念不仅可用于文件系统,也可用于网络。但在C++和Java语言中流的概念比较复杂。C#语言也采用了流的概念,但是使用起来要简单的多。本章介绍C#语言中,如何处理目录和文件夹,如何处理文件,如何使用流的概念读写文件。
    6.1 用流读写文件
    C#把每个文件都看成是顺序的字节流,用抽象类Stream代表一个流,可以从Stream类派生出许多派生类,例如FileStream类,负责字节的读写,BinaryRead类和BinaryWrite类负责读写基本数据类型,如bool、String、int16、int等等,TextReader类和TextWriter类负责文本的读写。本节介绍这些类的用法。
    6.1.1 用FileStream类读写字节
    写字节代码段如下:
    byte[] data=new byte[10];
    For(int i=0;i<10;i++)
    data[i]=(byte)i;
    System.IO.FileStream fs=new System.IO.FileStream("g1",FileMode.OpenOrCreate);
    fs.Write(data,0,10);
    读字节代码段如下:
    byte[] data=new byte[10];
    System.IO.FileStream fs=new System.IO.FileStream("g1",FileMode.OpenOrCreate);
    fs.Seek(-5,SeekOrigin.End);
    int n=fs.Read(data,0,10);//n为所读文件字节数
    6.1.2 用BinaryReader和BinaryWriter类读写基本数据类型
    C#中除了字节类型以外,还有许多其它基本数据类型,例如,int、bool、float等等,读写这些基本数据类型需要使用BinaryReader和BinaryWriter类。写int类型数据代码段如下:
    System.IO.FileStream fs=new System.IO.FileStream("g1",FileMode.OpenOrCreate);
    System.IO.BinaryWrite w=new System.IO. BinaryWrite(fs);
    For(int i=0;i<10;i++)
    w.Write(i);
    w.Close();
    读int类型数据代码段如下:
    int[] data=new int[10];
    System.IO.FileStream fs=new System.IO.FileStream("g1",FileMode.OpenOrCreate);
    System.IO.BinaryReader r=new System.IO. BinaryReader(fs);
    For(int i=0;i<10;i++)
    data[i]=r.ReadInt();
    r.Close();
    6.1.3 用StreamReader和StreamWriter类读写字符串
    读写字符串可以用StreamReader和StreamWriter类。写字符串类型数据代码段如下:
    System.IO.FileStream fs=new System.IO.FileStream("g1",FileMode.OpenOrCreate);
    System.IO.StreamWrite w=new System.IO.StreamWrite(fs);
    w.Write(100);
    w.Write("100个");
    w.Write("End of file");
    w.Close();
    读字符串代码段如下:
    String[] data=new String[3];
    System.IO.FileStream fs=new System.IO.FileStream("g1",FileMode.OpenOrCreate);
    System.IO.StreamReader r=new System.IO.StreamReader(fs);
    For(int i=0;i<3;i++)
    data[i]=r.ReadLine();
    r.Close();
    6.2 File类和FileInfo类
    C#语言中通过File和FileInfo类来创建、复制、删除、移动和打开文件。在File类中提供了一些静态方法,使用这些方法可以完成以上功能,但File类不能建立对象。FileInfo类使用方法和File类基本相同,但FileInfo类能建立对象。在使用这两个类时需要引用System.IO命名空间。这里重点介绍File类的使用方法。
    6.2.1 File类常用的方法
     AppendText:返回StreamWrite,向指定文件添加数据;如文件不存在,就创建该文件。
     Copy:复制指定文件到新文件夹。
     Create:按指定路径建立新文件
     Delete:删除指定文件。
     Exists:检查指定路径的文件是否存在,存在,返回true。
     GetAttributes:获取指定文件的属性。
     GetCreationTime:返回指定文件或文件夹的创建日期和时间。
     GetLastAccessTime:返回上次访问指定文件或文件夹的创建日期和时间。
     GetLastWriteTime:返回上次写入指定文件或文件夹的创建日期和时间。
     Move:移动指定文件到新文件夹。
     Open:返回指定文件相关的FileStream,并提供指定的读/写许可。
     OpenRead:返回指定文件相关的只读FileStream。
     OpenWrite:返回指定文件相关的读/写FileStream。
     SetAttributes:设置指定文件的属性。
     SetCretionTime:设置指定文件的创建日期和时间。
     SetLastAccessTime:设置上次访问指定文件的日期和时间。
     SetLastWriteTime:设置上次写入指定文件的日期和时间。
    下面通过程序实例来介绍其主要方法:
    6.2.2 文件打开方法:File.Open
    该方法的声明如下:public static FileStream Open(string path, FileMode mode)。下面的代码打开存放在c:\Example目录下名称为e1.txt文件,并在该文件中写入hello。
    FileStream TextFile=File.Open(@"c:\ Example\e1.txt",FileMode.Append);
    byte [] Info={(byte)'h',(byte)'e',(byte)'l',(byte)'l',(byte)'o'};
    TextFile.Write(Info,0,Info.Length);
    TextFile.Close();
    6.2.3 文件创建方法:File.Create
    该方法的声明如下:public static FileStream Create(string path)。下面的代码演示如何在c:\Example下创建名为e1.txt的文件。
    FileStream NewText=File.Create(@"c:\Example\e1.txt");
    NewText.Close();
    6.2.4 文件删除方法:File.Delete
    该方法声明如下:public static void Delete(string path)。下面的代码演示如何删除c:\Example目录下的e1.txt文件。
    File.Delete(@"c:\Example\e1.txt");
    6.2.5 文件复制方法:File.Copy
    该方法声明如下:
    public static void Copy(string sourceFileName,string destFileName,bool overwrite);
    下面的代码将c:\Example\e1.txt复制到c:\Example\e2.txt。由于Cope方法的OverWrite参数设为true,所以如果e2.txt文件已存在的话,将会被复制过去的文件所覆盖。
    File.Copy(@"c:\Example\e1.txt",@"c:\Example\e2.txt",true);
    6.2.6 文件移动方法:File.Move
    该方法声明如下:public static void Move(string sourceFileName,string destFileName);下面的代码可以将c:\Example下的e1.txt文件移动到c盘根目录下。注意:只能在同一个逻辑盘下进行文件转移。如果试图将c盘下的文件转移到d盘,将发生错误。
    File.Move(@"c:\Example\BackUp.txt",@"c:\BackUp.txt");
    6.2.7 设置文件属性方法:File.SetAttributes
    方法声明如下:public static void SetAttributes(string path,FileAttributes fileAttributes);下面的代码可以设置文件c:\Example\e1.txt的属性为只读、隐藏。
    File.SetAttributes(@"c:\Example\e1.txt",
    FileAttributes.ReadOnly|FileAttributes.Hidden);
    文件除了常用的只读和隐藏属性外,还有Archive(文件存档状态),System(系统文件),Temporary(临时文件)等。关于文件属性的详细情况请参看MSDN中FileAttributes的描述。
    6.2.8 判断文件是否存在的方法:File.Exist
    该方法声明如下:public static bool Exists(string path);下面的代码判断是否存在c:\Example\e1.txt文件。
    if(File.Exists(@"c:\Example\e1.txt"))//判断文件是否存在
    {…}//处理代码
    6.2.9 得到文件的属性
    用下面的代码可以得到文件的属性,例如文件创建时间、最近访问时间、最近修改时间等等。
    FileInfo fileInfo=new FileInfo(“file1.txt”);
    string s=fileInfo.FullName+”文件长度=”+fileInfo.Length+”,建立时间=”+ fileInfo.CreationTime+”;
    也可用如下代码:
    string s=”建立时间=”+File.File.GetCreationTime(“file1.txt”)+”最后修改时间=”+ File.GetLastWriteTime(“file1.txt”)+”访问时间=”+File.GetLastAccessTime(“file1.txt”);
    6.3 Directory类和DirectoryInfo类
    C#语言中通过Directory类来创建、复制、删除、移动文件夹。在Directory类中提供了一些静态方法,使用这些方法可以完成以上功能。但Directory类不能建立对象。DirectoryInfo类使用方法和Directory类基本相同,但DirectoryInfo类能建立对象。在使用这两个类时需要引用System.IO命名空间。这里重点介绍Directory类的使用方法。
    6.3.1 Directory类常用的方法如下:
     CreateDirectory:按指定路径创建所有文件夹和子文件夹。
     Delete:删除指定文件夹。
     Exists:检查指定路径的文件夹是否存在,存在,返回true。
     GetCreationTime:返回指定文件或文件夹的创建日期和时间。
     GetCurrentDirectory:获取应用程序的当前工作文件夹。
     GetDirectories:获取指定文件夹中子文件夹的名称。
     GetDirectoryRoot:返回指定路径的卷信息、根信息或两者同时返回。
     GetFiles:返回指定文件夹中子文件的名称。
     GetFileSystemEntries:返回指定文件夹中所有文件和子文件的名称。
     GetLastAccessTime:返回上次访问指定文件或文件夹的创建日期和时间。
     GetLastWriteTime:返回上次写入指定文件或文件夹的创建日期和时间。
     GetLogicalDrives:检索计算机中的所有驱动器,例如A:、C:等等。
     GetParent:获取指定路径的父文件夹,包括绝对路径和相对路径。
     Move:将指定文件或文件夹及其内容移动到新位置。
     SetCreationTime:设置指定文件或文件夹的创建日期和时间。
     SetCurrentDirectory:将应用程序的当前工作文件夹设置指定文件夹。
     SetLastAccessTime:设置上次访问指定文件或文件夹的日期和时间。
     SetLastWriteTime:设置上次写入指定文件夹的日期和时间。
    6.3.2 目录创建方法:Directory.CreateDirectory
    方法声明如下:public static DirectoryInfo CreateDirectory(string path);下面的代码演示在c:\Dir1文件夹下创建名为Dir2子文件夹。
    Directory.CreateDirectory(@"c:\Dir1\Dir2");
    6.3.3 目录属性设置方法:DirectoryInfo.Atttributes
    下面的代码设置c:\Dir1\Dir2目录为只读、隐藏。与文件属性相同,目录属性也是使用FileAttributes来进行设置的。
    DirectoryInfo DirInfo=new DirectoryInfo(@"c:\Dir1\Dir2");
    DirInfo.Atttributes=FileAttributes.ReadOnly|FileAttributes.Hidden;
    6.3.4 目录删除方法:Directory.Delete
    该方法声明如下:public static void Delete(string path,bool recursive);下面的代码可以将c:\Dir1\Dir2目录删除。Delete方法的第二个参数为bool类型,它可以决定是否删除非空目录。如果该参数值为true,将删除整个目录,即使该目录下有文件或子目录;若为false,则仅当目录为空时才可删除。
    Directory.Delete(@"c:\Dir1\Dir2",true);
    6.3.5 目录移动方法:Directory.Move
    该方法声明如下:public static void Move(string sourceDirName,string destDirName);下面的代码将目录c:\Dir1\Dir2移动到c:\Dir3\Dir4。
    File.Move(@"c:\Dir1\Dir2",@"c:\Dir3\Dir4");}
    6.3.6 获取当前目录下所有子目录:Directory.GetDirectories
    该方法声明如下:public static string[] GetDirectories(string path;);下面的代码读出c:\Dir1\目录下的所有子目录,并将其存储到字符串数组中。
    string [] Directorys;
    Directorys = Directory. GetDirectories (@"c:\Dir1");
    获得所有逻辑盘符:
    string[] AllDrivers=Directory.GetLogicalDrives();
    6.3.7 获取当前目录下的所有文件方法:Directory.GetFiles
    该方法声明如下:public static string[] GetFiles(string path;);下面的代码读出c:\Dir1\目录下的所有文件,并将其存储到字符串数组中。
    string [] Files;
    Files = Directory. GetFiles (@"c:\Dir1",);
    6.3.8 判断目录是否存在方法:Directory.Exist
    该方法声明如下:public static bool Exists(string path;);下面的代码判断是否存在c:\Dir1\Dir2目录。
    if(File.Exists(@"c:\Dir1\Dir2"))//判断目录是否存在
    {…}//处理语句
    注意:路径有3种方式,当前目录下的相对路径、当前工作盘的相对路径、绝对路径。以C:\dir1\dir2为例(假定当前工作目录为C:\Tmp)。“dir2”,“\dir1\dir2”,“C:\dir1\dir2”都表示C: \dir1\dir2。另外,在C#中 “\”是特殊字符,要表示它的话需要使用“\\”。由于这种写法不方便,C#语言提供了@对其简化。只要在字符串前加上@即可直接使用“\”。所以上面的路径在C#中应该表示为”dir2”,@”\dir1\dir2”,@”C:\dir1\dir2”。
    6.4 例子:查找文件
    6.4.1 Panel和ListView控件

    6.4.2 在指定文件夹中查找文件
    Windows操作系统提供了一个查找文件的程序,可以查找指定文件夹中的指定文件,本例也实现了同样的功能。具体实现步骤如下:
    (1) 新建项目。
    (2) 放Panel控件到窗体,属性Dock=Left。Panel控件可以把窗体分割为多个部分,这里将窗体分割为左右两部分。
    (3) 在Panel控件中增加两个Label控件,属性Text分别为”要搜索的文件或文件夹”和”搜索范围”。
    (4) 在Panel控件中增加一个TextBox控件,属性Name=textBox1,属性Text为空,用来输入要搜索的文件或文件夹。
    (5) 在Panel控件中增加一个TextBox控件,属性Name=textBox2,属性Text为空,用来输入搜索范围。在其后增加一个Button控件,属性Name=Broswer,属性Text=”浏览”。
    (6) 为”浏览”按钮增加事件函数如下:
    private void Broswer_Click(object sender, System.EventArgs e)
    {
    OpenFileDialog dlg=new OpenFileDialog();
    if(dlg.ShowDialog()==DialogResult.OK)
    {
    textBox2.Text=dlg.FileName;
    }
    }
    (7) 在Panel控件中增加一个Button控件,属性Name分别为Start和Stop,属性Text分别为”开始搜索”和”停止搜索”。
    (8) 放分割器控件Splitter到窗体,属性Dock=Left。
    (9) 在分割器控件右侧放置视图控件ListView,属性Dock=Right,属性SmallImgeList =”imageList”,属性View=”Detail”。点击属性Column右侧标题为…的按钮,在弹出的ColumnHeader编辑对话框中添加4个列头,属性Name分别为:FileName、FileDirectory、FileSize和LastWriteTime,属性Text分别为:名称、所在文件夹、大小和修改时间。
    (10) 为窗体增加一个方法:FindFiles(DirectoryInfo dir,string FileName),该方法是在第一个参数指定的文件夹中查找第二个参数指定的所有文件。在一个文夹中可能还有子文件夹,子文件夹中可能还有子文件夹,因此要在第一个参数指定的文件夹中和其子文件夹中查找第二个参数指定的所有文件。为了实现能够查找所有文件夹中的同名文件,采用递归调用方法,如果在一个文件夹中存在子文件夹,在一次调用函数自己,查找子文件夹中的文件。具体实现代码如下:
    void FindFiles(DirectoryInfo dir,string FileName)
    {
    FileInfo[] files=dir.GetFiles(FileName);//查找所有文件并在ListView中显示
    If(files.Length!=0)
    {
    foreach(FileInfo aFile in files)
    {
    ListViewItem lvi;
    lvi=new ListViewItem(aFile.Name,aFile.Directory.FullName,aFile.Length.ToString, aFile.LastWriteTime.ToShortDateString());
    lvi.ImageIndex=0;
    listView1.Items.Add(lvi);
    }
    }
    DirectoryInfo[] dirs=dir.GetDirectories();//查找子文件夹中的匹配文件
    If(dirs.Length!=0)
    {
    foreach(DirectoryInfo aDir in dirs)
    {
    FindFiles(aDir,FileName);
    }
    }
    }
    (11) 为”开始搜索”按钮增加事件函数如下:
    private void Start_Click(object sender, System.EventArgs e)
    {
    DirectoryInfo aDir=CreateDirectorie(comboBox1.Text);
    FindFiles(aDir,textBox1.Text);
    }
    (12) 为”停止搜索”按钮增加事件函数如下:
    private void Stop_Click(object sender, System.EventArgs e)
    {
    }
    (13) 编译、运行,
    6.5 例子:拆分和合并文件
    在将一个文件作为电子邮件的附件传送时,由于附件的大小有限制,可以将较大的文件分割为较小的多个文件,传送后再合并为一个文件,下边两个方法实现文件的拆分和合并。首先是拆分方法,参数1时要拆分的文件名,参数2是拆分后的文件名,文件名后边由拆分方法自动增加序号,参数3是被拆分后的文件大小。拆分方法定义如下:
    void SplitFile(string f1,string f2,int f2Size)
    {
    FileStream inFile=new FileStream(f1,FileMode.OpenOrCreate,FileAccess.Read);
    bool mark=true;
    int i=0;
    int n=0;
    byte[] buffer=new byte[f2Size];
    while(mark)
    {
    FileStream OutFile=new FileStream(f2+i.ToString+”.fsm”,
    FileMode.OpenOrCreate,FileAccess.Read);
    if((n=inFile.Read(buffer,0,f2Size))>0)
    {
    OutFile.Write(buffer,0,n);
    i++;
    OutFile.Close();
    }
    else
    {
    mark=false;
    }
    }
    inFile.Close();
    }
    合并文件方法,参数1时要合并的文件名,参数2是被拆分的文件名,文件名后边有序号,要将这些文件合并到一起,参数3是要合并的文件数。合并方法定义如下:
    void MergeFile(string f1,string f2,int f2Num)
    {
    FileStream OutFile=new FileStream(f1,FileMode.OpenOrCreate,FileAccess.Write);
    int n,l;
    for(int i=0;i<f2Num;i++)
    {
    FileStream InFile=new
    FileStream(f2+i.ToString+”.fsm”,FileMode.OpenOrCreate,FileAccess.Read);
    l=InFile.Length;
    byte[] buffer=new byte[l];
    n=inFile.Read(buffer,0,l);
    OutFile.Write(buffer,0,n);
    InFile.Close();
    }
    OutFile.Close();
    }
    习题:
    (1) 实现拆分和合并文件的完整程序。


    第七章 多线程程序设计
    如果在一个程序中,有多个工作要同时做,可以采用多线程。在Windows操作系统中可以运行多个程序,把一个运行的程序叫做一个进程。一个进程又可以有多个线程,每个线程轮流占用CPU的运算时间,Windows操作系统将时间分为许多个时间片,一个线程使用一个时间片后,操作系统将此线程挂起,将另一个线程唤醒,使其使用下一个时间片,操作系统不断的把线程挂起,唤醒,再挂起,再唤醒,如此反复,由于现在CPU的速度比较快,给人的感觉象是多个线程同时执行。Windows操作系统中有很多这样的例子,例如复制文件时,一方面在进行磁盘的读写操作,同时一张纸不停的从一个文件夹飘到另一个文件夹,这个飘的动作实际上是一段动画,两个动作是在不同线程中完成的,也就是说两个动作是同时完成的。又如Word程序中的拼写检查也是在另一个线程中完成的。每个进程最少有一个线程,叫主线程,是进程自动创建的,每进程可以创建多个线程。
    不同语言和操作系统对线程提供了不同支持,编写多线程应用程序的方法也不尽相同。例如,VB6没有提供对线程的支持,程序员不能处理自己的线程。VC++6.0开发人员必须充分理解Windows线程和处理模型的复杂性,同时拥有这种线程模型的强大功能。C++程序员可以创建出多线程程序,但必须学习掌握很多复杂的技巧,以确保线程在自己的控制之下。
    .NET Framework提供了一个完整而功能强大的线程模型,该模型允许编程人员精确控制线程中运行的内容,线程何时退出,以及它将访问多少数据等。所以,在.NET中,既提供了C++的强大功能,又具有VB6的简单性。
    7.1 线程类(Thread)的属性和方法
    线程类在命名空间System..Threading中定义的,因此如果要创建多线程,必须引入命名空间System..Threading。Thread类的常用方法如下:
     属性ThreadPriority:设置线程优先级,有5种优先级类别:(AboveNormal)稍高、(BelowNormal)稍低、Normal(中等,默认值)、Highest(最高)和Lowest(最低)。
     构造函数:new Thread(new ThreadStart(线程首先执行的方法名)),构造方法参数中指定的方法需要程序员自己定义,在这个方法中完成线程要完成的任务,退出该方法,线程结束。该方法必须为公有void类型的方法,不能有参数。
     方法Start():建立线程类对象后,线程并不能自动运行,用这个方法启动线程。
     方法IsAlive():判断线程对象是否存在,=true,存在。
     方法Abort():撤销线程对象。不能撤销一个已不存在的线程对象,因此在撤销一个线程对象前,必须用方法IsAlive()判断线程对象是否存在。
     方法Sleep():参数为毫秒,线程暂时停止参数指定的时间,允许其它线程运行。
     方法Suspend():线程挂起。如只是暂时停止线程的运行,可用此函数将线程挂起。必须用Resume()方法唤醒线程。
     方法Resume():恢复挂起线程。如希望继续运行挂起线程,可用此方法唤醒线程。需要注意的是,如果线程多次被挂起,调用一次Resume()方法就可以把线程唤醒。
    7.2 线程的创建
    例子:多线程程序设计,该程序包括一个子线程,在标签控件中显示子线程运行的时间。增加4个按钮,分别单击按钮,可以建立、挂起、恢复和停止线程。
    (1) 新建项目。在窗体中放置4个按钮和一个标签控件,属性Name分别为button1、button2、button3、button4和label1,按钮属性Text分别为新线程、挂起、恢复和撤销。button1属性Enabled=true,其余按钮的属性Enabled=false。
    (2) 在Form1.cs头部增加语句:using System.Threading。
    (3) 为Form1类定义一个线程类变量:private Thread thread;
    (4) 为新线程按钮(button1)增加单击事件函数如下:
    thread= new Thread(new ThreadStart(fun);//生成线程类对象
    label1.Text=”0”;
    thread.Start();
    button1.Enabled=false;
    button2.Enabled=true;
    button3.Enabled=false;
    button4.Enabled=true;
    (5) 为挂起按钮(button2)增加单击事件函数如下:
    thread. Suspend();
    button1.Enabled=false;
    button2.Enabled=false;
    button3.Enabled=true;
    button4.Enabled=false;
    (6) 为恢复按钮(button3)增加单击事件函数如下:
    thread. Resume();
    button1.Enabled=false;
    button2.Enabled=true;
    button3.Enabled=false;
    button4.Enabled=true;
    (7) 为撤销按钮(button4)增加单击事件函数如下:
    if(thread.IsAlive())
    {
    thread.Abort();//撤销线程对象
    button1.Enabled=true;
    button2.Enabled=false;
    button3.Enabled=false;
    button4.Enabled=false;
    }
    (8) C#线程模型由于允许将任何一个原型为void类型的公有类成员方法(静态或非静态)作为线程方法,因此它实际上允许在任何一个类(不要求这个类是某个类的子类)中实现线程方法,而且同一个类中可以实现多个线程方法。为Form1类定义一个方法如下:
    public void fun()//在线程中执行的方法,必须为公有void类型方法,不能有参数。
    {
    while(true)//死循环,线程将一直运行
    {
    int x=Convert.ToInt(label1.Text);
    x++;
    label1.Text=Convert.ToString(x);
    thread.Sleep(1000);//休眠1秒钟,休眠一次,线程运行了1秒钟
    }
    }
    (9) 编译,运行,按新线程(Button1)按钮,新线程开始,计数器从0开始计数。按挂起(Button2)按钮,线程暂停,计数器也暂停。按恢复(Button3)按钮,线程重新启动,计数器也重新计数。按撤销(Button4)按钮,线程对象被撤销,线程对象不存在,计数器停止计数。
    7.3 建立线程类
    有时需要建立多个线程,每个线程要实现的功能基本相同,但有个别参数不同,例如,每个线程完成同样的任务,但控制的对象不同。线程构造函数参数指定的方法需要自己定义,在这个方法中完成一些任务,但该方法不能有参数,因此不能通过方法的参数传递不同设置。为解决这个问题,可以定义一个线程类。具体实现方法件下例。
    例子:建立两个线程,分别控制进度条(ProgressBar)控件,每个进度条的速度不一样。首先介绍进度条(ProgressBar)控件。
    7.3.1 进度条(ProgressBar)控件
    进度条(ProgressBar)控件经常用来显示一个任务的进度。有时,要在后台完成一个长时间的任务,例如一个软件的安装,如果没有任何提示,使用者可能分不清任务是在进行中,还是死机了,为了让用户知道安装正在进行,可以使用进度条控件显示一个安装进度。进度条控件常用的属性如下:
     属性Maximum:进度条所代表的整数最大值,等于此值,任务完成。默认值100。
     属性Minimum:进度条所代表的整数最小值,等于此值,任务开始。默认值0。
     属性Step:变化的步长,默认值为10。
     属性Value:进度条当前位置代表的值。修改该值,达到一个Step,进度增加一格。
    7.3.2 用线程控制进度条
    例子实现的具体实现步骤如下:
    (1) 新建项目。在Form1.cs头部增加语句:using System.Threading。
    (2) 在窗体中放置2个进度条(ProgressBar)控件和一个标签控件,属性Name分别为progressBar1、progressBar2和label1。Label1的属性Text=””。
    (3) 在文件Form1.cs的最后建立线程类如下:
    public class myThread
    {
    private int SleepTime;
    private ProgressBar progressBar;
    private Thread thread1;
    public myThread(int Time,ProgressBar p1)
    {
    SleepTime=Time;
    progressBar=p1;
    thread1=new Thread(new ThreadStart(Fun));
    Thread1.Start();
    }
    public void fun()
    {
    while(progressBar.Value!=100)
    {
    progressBar.Value+=1;
    thread1.Sleep(SleepTime);
    }
    if(label.Text==””)
    label1.Text=”第一个线程结束”;
    else
    label.Text+=”,第二个线程结束”;
    }
    }
    (4) 为Form1类增加变量:myThread myThread1,myThread2。
    (5) 为Form1类构造函数增加语句如下:
    myThread1=new myThread(100,progressBar1);
    myThread2=new myThread(200,progressBar2);
    (6) 编译,运行,可以看到两个进度条以不同的速度前进,当进度条被添满,线程停止。
    7.4 线程的优先级
    当一个程序被调入内存准备运行时,操作系统自动创建一个进程和一个主线程,并为进程指定基本优先级,进程基本优先级分为以下四种:
     IDLE_PROCESS_CLASS 系统空闲时才执行
     NORMAL_PROCESS_CLASS 系统默认进程优先级
     BELOW_NORMAL_PROCESS_CLASS 比系统默认进程优先级低一级
     ABOVE_NORMAL_PROCESS_CLASS 比系统默认进程优先级高一级
     HIGH_PROCESS_CLASS 高进程优先级
     REALTIME_PROCESS_CLASS 进程最高(实时)优先级
    操作系统一般分配用户应用程序进程为NORMAL_PROCESS_CLASS系统默认进程优先级。对于进程中的各个子线程,可以修改属性ThreadPriority来调整其的优先级,属性ThreadPriority可以取如下值:
     THREAD_PRIORITY_IDLE 系统空闲时才执行
     THREAD_PRIORITY_LOWEST 比NORMAL低2级
     THREAD_PRIORITY_LOWER 比NORMAL低1级
     THREAD_PRIORITY_NORMAL 系统默认线程优先级
     THREAD_PRIORITY_HIGHT 比NORMAL高1级
     THREAD_PRIORITY_HIGHTEST 比NORMAL高2级
     THREAD_PRIORITY_TIME_CRITICAL 线程最高(实时)优先级
    一个线程的优先权并不是越高越好,应考虑到整个进程中所有线程以及其他进程的情况做出最优选择。优先级相同的线程按照时间片轮流运行。优先级高的线程先运行,只有优先级高的线程停止、休眠或暂停时,低优先级线程才能运行。
    7.5 多个线程互斥
    多个线程同时修改同一个共享数据可能发生错误,例如,两个线程记录不同入口进入的人数,用一个变量实时显示总人数。每个线程都要对这个总人数变量执行加1操作,这个加1操作是一个高级语言语句,可能包含若干机器语言语句,例如,可能先从内存取数,加1,再存回内存。假如,当前人数为100,第一个线程运行,从内存取出总人数100,时间片时间到,第2个线程启动,执行加1操作,总人数变为101,第2个线程退出运行。第一个线程恢复运行,执行加1操作,存回内存,总数本应为102,实际为101,少计算了一个。为了防止此类错误,在一个线程操作这个总人数变量时,不允许其它线程对它进行操作,这叫线程的互斥。
    7.5.1 多个线程同时修改共享数据可能发生错误
    例子e7_5_1:下边的例子模拟多个线程同时修改同一个共享数据发生的错误。
    (1) 新建项目。在Form1.cs头部增加语句:using System.Threading。
    (2) 在窗体中放置一个标签控件,属性Name=label1。
    (3) 为Form1类定义2个线程类变量:Thread thread1,thread2。定义1个整形变量:int num=0。
    (4) 为Form1类构造函数增加语句如下:
    thread1= new Thread(new ThreadStart(Fun1);
    thread2= new Thread(new ThreadStart(Fun2);
    (5) 为Form1类定义Fun1()和Fun2()方法如下:
    public void Fun1()
    {
    int k,n;
    for(k=0;k<4;k++)
    {
    n=num;
    n++;
    thread1.Sleep(100);
    num=n;
    }
    label1.Text=Convert.ToString(num);
    }
    public void Fun2()
    {
    int k,n;
    for(k=0;k<4;k++)
    {
    n=num;
    n++;
    thread2.Sleep(200);
    num=n;
    }
    label1.Text=Convert.ToString(num);
    }
    (6) 编译,运行,标签控件应显示8,实际运行多次,显示的数要小于8。
    7.5.2 用LOCK语句实现互斥

    7.5.3 用Mutex类实现互斥

    7.5.4 用Monitor类实现互斥

    7.6 Monitor类

    7.7 线程的同步:生产者和消费者关系
    在生产者和消费者关系中,生产者线程产生数据,并把数据存到公共数据区,消费者线程使用数据,从公共数据区取出数据,并进行分析。很显然,如果公共数据区只能存一个数据,那么在消费者线程取出数据前,生产者线程不能放新数据到公共数据区,否则消费者线程将丢失数据。同样,只有在生产者线程把数据已经放到公共数据区,消费者线程才能取出数据,如果新数据未放到公共数据区,消费者线程不能取数据。这些就是所谓的生产者和消费者关系,这要求生产者线程和消费者线程同步。
    7.7.1 生产者线程和消费者线程不同步可能发生错误
    例子e7_7_1:下边的例子模拟生产者线程和消费者线程不同步可能发生错误。有一个公共变量,要求生产者线程顺序放1到4到这个公共变量中,每放一个变量,消费者线程取出这个数求和,最后把和显示出来,显然和应为10。如不采取同步措施,和的结果不正确。
    (1) 新建项目。在Form1.cs头部增加语句:using System.Threading。
    (2) 在窗体中放置一个标签控件,属性Name=label1。
    (3) 为Form1类定义2个线程类变量:Thread thread1,thread2。
    (4) 为Form1类定义2个整形变量:int sum=0,x=-1。
    (5) 为Form1类构造函数增加语句如下:
    thread1= new Thread(new ThreadStart(Fun1);
    thread2= new Thread(new ThreadStart(Fun2);
    (6) 为Form1类定义Fun1()和Fun2()方法如下:
    public void Fun1()//生产数据
    {
    int k,n;
    for(k=1;k<5;k++)
    {
    x=i;
    thread1.Sleep(200);
    }
    }
    public void Fun2()//消费数据
    {
    int k,n;
    for(k=0;k<4;k++)
    {
    sum+=x;
    thread2.Sleep(100);
    }
    label1.Text=Convert.ToString(sum);
    }
    (7) 编译,运行,标签控件应显示10,实际运行多次,显示的数要小于10。
    7.7.2 生产者线程和消费者线程同步的实现
    修改上例,为Form1类定义1个布尔变量:bool mark=false。其值为false,表示数据还未放到公共数据区(即x)中,生产者线程可以放数据到公共数据区中,由于没有数据,消费线程不能取数据,必须等待。mark=true,表示数据已未放到公共数据区(即x)中,消费线程还未取数据,生产者线程不能再放数据到公共数据区中,必须等待。由于有了数据,消费线程可以取数据。修改Fun1()如下:
    public void Fun1()//生产数据
    {
    int k,n;
    for(k=1;k<5;k++)
    {
    Monitor.Enter(this);
    If(mark)
    Monitor.Wait(this);//如果消费者数据未取走,生产者等待
    !mark;
    x=i;
    Monitor.Pulse(this);//激活消费者线程
    Monitor.Exit(this);
    }
    }
    修改Fun2()如下:
    public void Fun2()//消费数据
    {
    int k,n;
    for(k=0;k<4;k++)
    {
    Monitor.Enter(this);
    If(!mark)
    Monitor.Wait(this);//如果生产者未放数据,消费者等待
    !mark;
    sum+=x;
    Monitor.Pulse(this);
    Monitor.Exit(this);
    }
    label1.Text=Convert.ToString(sum);
    }
    编译,运行,标签控件应显示10。
    习题:
    (1) 修改例子e7_5,用线程类实现。


    第八章 ADO.NET与数据操作
    8.1 数据库基本概念
    数据库系统提供了一种将信息集合在一起的方法。数据库主要由三部分组成:数据库管理系统(DBMS),是针对所有应用的,例如ACCESS。数据库本身,按一定的结构组织在一起的相关数据。数据库应用程序,它是针对某一具体数据库应用编制的程序,用来获取,显示和更新数据库存储的数据,方便用户使用。这里讲的就是如何编写数据库应用程序。
    常见的数据库系统有:FoxPro,Access,Oracle,SQLserver,Sybase等。数据库管理系统主要有四种类型:文件管理,层次数据库,网状数据库和关系数据库。目前最流行,应用最广泛的是关系数据库,以上所列举的数据库系统都是关系数据库。关系数据库以行和列的形式来组织信息,一个关系数据库由若干表组成,一个表就是一组相关的数据按行排列,例如一个通讯录就是这样一个表,表中的每一列叫做一个字段,例如通讯录中的姓名,地址,电话都是字段。字段包括字段名及具体的数据,每个字段都有相应的描述信息,例如数据类型,数据宽度等。表中每一行称为一条记录。
    数据库可分为本地数据库和远程数据库,本地数据库一般不能通过网络访问,本地数据库往往和数据库应用程序在同一系统中,本地数据库也称为单层数据库。远程数据库通常位于远程计算机上,用户通过网络来访问远程数据库中的数据。远程数据库可以采用两层,三层和四层结构,两层结构一般采用C/S模式,即客户端和服务器模式。三层模式一般采用B/S模式,用户用浏览器访问WEB服务器,WEB服务器用CGI,ASP,PHP,JSP等技术访问数据库服务器,生成动态网页返回给用户。四层模式是在WEB服务器和数据库服务器中增加一个应用服务器。利用ADO.NET可以开发数据库应用程序。
    由于ADO.Net的使用,设计单层数据库或多层数据库应用程序使用的方法基本一致,极大地方便了程序设计,因此,这里讨论的内容也适用于后边的Web应用程序设计。
    8.2 设计连接和不连接数据库应用程序的基本步骤:
    设计一个数据库应用程序可以采用连接和不连接方式。所谓连接方式,是数据库应用程序运行期间,一直保持和数据库连接,数据库应用程序通过SQL语句直接对数据库操作,例如,查找记录、删除记录、修改记录。所谓不连接方式,是数据库应用程序把数据库中感兴趣的数据读入建立一个副本,数据库应用程序对副本进行操作,必要时将修改的副本存回数据库。设计一个不连接方式数据库应用程序一般包括以下基本步骤:
    (1) 建立数据库,包括若干个表,在表中添入数据。
    (2) 建立和数据库的连接。
    (3) 从数据库中取出感兴趣的数据存入数据集DataSet对象,包括指定表和表中满足条件的记录,DataSet对象被建立在内存中,可以包含若干表,可以认为是数据库在内存中的一个子集。然后断开和数据库的联接。
    (4) 用数据绑定的方法显示这个子集的数据,供用户浏览、查询、修改。
    (5) 把修改的数据存回源数据库。
    设计一个连接方式数据库应用程序一般包括以下基本步骤:
    (1) 建立数据库,包括若干个表,在表中添入数据。
    (2) 建立和数据库的连接。
    (3) 使用查询、修改、删除、更新等Command对象直接对数据库操作。
    以下章节将按以上步骤说明数据库应用程序的具体设计方法。
    8.3 用ACCESS创建数据库
    本例创建一个学生信息管理系统,包括两个表,第一个表记录学生的基本情况,包括以下字段:学号、姓名、性别等。第二个表记录学生的学习成绩,包括以下字段:记录编号、课程名称、分数、拥有该课程成绩学生的学号。注意,把学习成绩表字段定义为:学号、语文成绩、数学成绩、物理成绩等字段是不合适的,这样做,增加一门课程,就要增加一个字段,字段要动态增加,这显然不合理。用Access2000程序创建数据库具体步骤如下:
    (1) 运行microsoft Access2000程序,出现《microsoft Access》对话框如下图,选择空Access数据库,单击确定按钮,打开标题为《文件新建数据库》对话框。

    (2) 在标题为《文件新建数据库》对话框中,添入数据库文件名:StudentI,选择保存位置和保存类型如下图。单击创建按钮,出现《StudentI:数据库》对话框。

    (3) 在《StudentI:数据库》对话框中,双击《使用设计器创建数据表》,出现《表1:表》对话框。在表中可以创建数据库表的字段。

    (4) 在《表1:表》对话框中,创建字段StudentNum,数字类型的整形,必填字段,默认值为0,标题为学生编号。字段StudentName,文本,字段大小8,必填字段,默认值为空,标题为学生姓名。字段StudentSex,文本,字段大小2,标题为性别。右击字段StudentNum,在弹出菜单中选择主键菜单项,设置字段StudentNum为主关键字。如下图。

    (5) 选择《文件》弹出菜单的《保存》菜单项,出现《另存为》对话框,在对话框中的《表名称(N)》编辑框中输入表名:Student,单击确定按钮。关闭《表1:表》对话框。
    (6) 在《StudentI:数据库》对话框左侧,选择对象为:表,在右测出现Student表,双击Student表,出现《Student:表》对话框。

    (7) 在《Student:表》对话框中为各个字段输入数据:例如:1,张三,男;2,李四,女;3,王五,男;4,鲁六,女。然后存盘。如下图。

    (8) 同样方法建立表Score,记录所有学生学习成绩。包括字段ScoreID(记录编号),自动编号;ClassName(课程名称),文本,字段大小26,必填字段,默认值为空;Score(分数),字节类型,必填字段,默认值为0;StudentNum(拥有该课程成绩学生的学号),数字类型的整形,必填字段,默认值为空。设置字段ScoreID为主关键字。增加若干数据。
    (9) 退出microsoft Access2000程序。
    8.4 结构化查询语言SQL
    用户通过SQL(Structed Query Language,结构化查询语言)来访问数据库中的数据,使用SQL语句可以对数据库中的数据进行查询、增加、删除记录,修改记录中的数据。几乎所有的数据库都支持SQL语言,编写数据库应用程序必须学习SQL语言。
    8.4.1 Select语句
    Select语句是最常用的语句,可以从数据库的表中获得满足一些条件的数据集。常见的Select语句如下:
     select * from student
    从表Student表中选择所有字段的所有记录
     select StudentNum,StudentName from student
    从表Student表中选择字段StudentNum和字段StudentName的所有记录
     select * from score where StudentNum=1
    从表score表中查找学号StudentNum=1同学的所有课程的成绩。
    8.4.2 Insert语句
    用于向数据库表中插入一个新记录。例如,向表student中插入一个新纪录的语句如下:
    Insert student (StudentNum,StudentName,StudentSex)Value(5,"田七","男")
    8.4.3 Delete语句
    用于删除数据库表中的一个记录。例如,删除student表中学号为1的学生,语句如下:
    Delete From student where StudentNum=1
    8.4.4 Update语句
    更新数据库的Student表中学号为1的学生名字为"陈七":
    Update Student Set StudentName="陈七" Where StudentNum=1。
    8.5 用Connection对象连接数据库。
    Connection类对象用来连接数据库。ADO.NET中有两类Connection对象,一类用于微软的Sql Server数据库,该对象连接微软SQL数据库时效率较高,另一类用于其它支持ODBC的数据库。连接Sql Server数据库序应引用如下命名空间:
    Using System.Data;
    using System.Data.SqlClient;
    连接其它数据库序应引用如下命名空间:
    Using System.Data;
    using System.Data.OleDb;
    使用SqlConnection的例子:
    string txtConn="DATABASE=Northwind;SERVER=localhost;UID=sa;PWD=;";
    SqlConnection conn=new SqlConnection(txtConn);//建立连接
    其中,DATABASE为数据库名称,这里为Northwind,是微软Sql Server数据库自带的数据库例子,必须安装此数据库才能使用。UID为用户名,PWD为密码,Northwind数据库安装后的用户名为sa,密码为空。SERVER为所使用的数据库服务器,这里数据库服务器和数据库应用程序在同一台计算机中,因此为localhost,中文意义是本地主机。
    使用OleDbConnection的例子:
    string txtConn=
    "Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source=D:\\VC#\\studentI.mdb";
    OleDbConnection conn = new OleDbConnection(txtConn);//建立连接
    Provider为所使用的数据库驱动程序。DataSource为数据库的位置,有时还增加参数ConnectionTimeOut,为链接超时时间,默认为15秒。
    也可以使用Visual Stutdio.Net建立连接,例子见8.10B。
    Provider=Microsoft.ACE.OLEDB.12.0;Data Source=C:\myFolder\*.accdb;Persist Security Info=False;
    http://zm10.sm.cn/?src=http%3A%2F%2Fwww.codefans.net%2Farticles%2F321.shtml&uid=56c023f99f0b87c81990565cfbf7702e&hid=3f68bec9381b228930fa08d2f35779b4&pos=8&cid=9&time=1431233777690&from=click&restype=1&pagetype=0300004000000402&bu=web&uc_param_str=pidi
    8.6 Command对象
    建立连接后,ADO.Net通过Command对象用SQL语句来访问数据库中的数据,对数据库中的数据进行查询,增加、删除记录,修改记录中的数据。具体用法如下:
    string txtCommand="SELECT * FROM student";
    使用OleDbCommand
    OleDbCommand Command1=new OleDbCommand(txtCommand,conn);
    使用SQLCommand
    SQLCommand Command1=new SQLCommand(txtCommand,conn);
    例子8.6:连接方式数据库应用程序。有时,数据库应用程序使用连接方式可能更方便一些,例如,用户的注册信息应该立即存到数据库中。下边的例子模拟用户注册,首先请用户输入个人信息,单击注册按钮,用SQL语句把数据存到StudentI数据库的Student表中。具体步骤如下:
    (1) 新建项目。放三个Label控件到窗体,修改属性Text分别为:学号、姓名、性别。
    (2) 放三个TextBox控件到窗体,修改属性Text都为空。TextBox1输入学号,TextBox2输入学生姓名,TextBox3输入学生性别。
    (3) 引入命名空间using System.Data.OleDb;
    (4) 增加变量:OleDbConnection conn; OleDbCommand da;
    (5) 增加一个按钮,属性Text="增加记录"。界面如下图。为其增加单击事件函数如下:
    private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(textBox1.Text==""&&textBox2.Text==""&&textBox3.Text=="")
    { MessageBox.Show("所有项都必须填写!");
    return;
    }//注意,下边语句必须保证数据库文件studentI.mdb在文件夹D:\\vc#中
    string txt1=
    "Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source=D:\\vc#\\studentI.mdb";
    string txt2=
    "Insert Into Student(StudentNum,StudentName,StudentSex) Values('";
    txt2+=textBox1.Text + "' , '";
    txt2+=textBox2.Text + "' , '";
    txt2+=textBox3.Text+"')";//最后结果要保证在TextBox中输入的内容被单引号括住
    conn = new OleDbConnection(txt1);
    conn.Open();
    da=new OleDbCommand();
    da.CommandText=txt2;
    da.Connection=conn;
    da.ExecuteNonQuery();
    textBox1.Text="";
    textBox2.Text="";
    textBox3.Text="";
    conn.Close();
    }
    (6) 运行,输入学号,姓名,性别,单击《增加记录》按钮,察看数据库,可以看到增加了一个记录。请读者修改为删除一个记录,修改一个记录。
    8.7 DataAdapter对象
    DataAdapter对象包含4个Command对象:SelectCommand对象,InsertCommand对象,UpdateCommand对象,DeleteCommand对象,完成对数据库中的数据的选择,插入,更新,删除等功能。DataAdapter对象隐藏了Connection对象和Command对象沟通的细节,方便使用,在许多数据库应用中,都使用DataAdapter对象。使用DataAdapter对象例子如下:
    string txtConn=
    "Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source=D:\\VC#\\studentI.mdb";
    OleDbConnection conn=new OleDbConnection(txtConn);//建立连接
    string txtCommand="SELECT * FROM student";
    OleDbDataAdapter da=new OleDbDataAdapter(txtCommand,conn);
    8.8 DataSet对象
    DataSet对象从数据库中取出感兴趣的数据,包括指定表和表中满足条件的记录,DataSet对象被建立在内存中,可以包含若干表,可以认为是数据库在内存中的一个子集。DataSet对象只在获取或更新数据时保持和数据库连接,其它时间都是断开的。
    8.8.1 使用DataSet的优点
    在传统的数据库应用程序中,必须建立与数据库的连接,并在数据库应用程序运行过程中保持连接状态。出于各种原因,该方法在许多数据库应用程序中是不实用的。
     一般情况下,数据库只可以维持少量的并发连接。维持过多并发连接将降低数据库的总体性能,增加数据库应用程序的访问时间。保持四个用户连接的执行也许还可以接受,但连接100个用户时可能就不行了。同时访问Web数据库的访问者可能非常多,例如大型网上商店,所有访问都保持连接是不现实的。
     在Web应用程序中,浏览器从服务器请求网页,服务器发送该页后,服务器就不再与浏览器有任何连接,直到下一次请求为止。在这种情况下,维持打开的数据库连接是不可行的,因为没有办法知道数据使用者(客户端)是否还将对数据库访问。
     如果数据库应用程序的多个控件需对数据库数据操作,则多个控件都必须和数据库建立连接,或者为这些控件设计一种方式以相互传递数据。这使问题变得复杂。
    出于以上这些原因,ADO.NET数据库访问被设计为以不连接的数据模型为基础,应用程序只在获取或更新数据时保持连接,其它时间都是断开的。由于数据库并未被大部分时间空闲的连接占用,所以它可以为更多用户服务。
    8.8.2 数据集DataSet概念
    在不连接的数据模型中,每次数据库应用程序需要处理下一条记录时都连接回数据库是不可行的,这样做会大大消除使用不连接数据的优越性。解决方案是临时存储从数据库检索的记录,然后使用该临时集。这便是数据集的概念。数据集DataSet是从数据库检索的记录的缓存。数据集DataSet中包含一个或多个表(这些表基于源数据库中的表),并且还可以包含有关这些表之间的关系,以及对表包含数据的约束信息。数据集DataSet的数据通常是源数据库内容的子集,可以用与操作实际数据库十分类似的方式操作数据集DataSet,但操作时,将保持与源数据库的不连接状态,使数据库可以自由执行其他任务。
    因为数据集DataSet是数据库数据的私有子集,所以它不一定反映源数据库的当前状态,因此,需要经常更新数据集DataSet中的数据。可以修改数据集DataSet中的数据,然后把这些修改写回到源数据库。为了从源数据库获取数据和将修改写回源数据库,请使用数据适配器DataAdapter对象。数据适配器DataAdapter对象包含更新数据集DataSet和将修改写回源数据库的方法。DataAdapter.Fill()方法执行更新数据集DataSet操作。DataAdapter.Update()方法执行将修改写回源数据库操作。
    尽管数据集是作为从数据库获取的数据的缓存,但数据集与数据库之间没有任何实际关系。数据集是容器,它用数据适配器的SQL命令或存储过程填充。
    8.8.3 使用DataSet对象
    使用DataSet对象例子如下:
    string txtConn=
    "Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source=D:\\VC#\\studentI.mdb";
    OleDbConnection conn=new OleDbConnection(txtConn);//建立连接
    string txtCommand="SELECT * FROM student";//将表student所有记录从数据库取出
    OleDbDataAdapter da=new OleDbDataAdapter(txtCommand,conn);
    DataSet MyDataSet=new DataSet();//建立DataSet对象MyDataSet
    da.Fill(MyDataSet,"MyTable");//将数据填充到数据集MyDataSet中,新表名为:MyTable
    下例说明了DataSet的使用方法:
     添加记录
    DataRow dr=MyDataSet.Tables["Student"].NewRow();
    dr["StudentNum"]=4;
    dr["StudentName"]="鲁豫";
    dr["StudentSex"]="女"
     修改Student表中第0个记录的"StudentName"字段的值为"田歌"
    MyDataSet.Tables["Student"].Rows.[0]["StudentName"]="田歌";
     删除Student表中第0个记录
    MyDataSet.Tables["Student"].Rows.[0].Delete();
     恢复数据
    if(MyDataSet.HasErros)
    MyDataSet.RejectChanges();
     检查DataSet是否有改动
    if(MyDataSet.HasChanges())
    da.Update(MyDataSet);//更新数据库
    8.8.4 为DataSet对象中的表指定主键、建立关系
    为DataSet对象中的表指定主键、建立关系,可以保证数据的完整性,例如,主键取值不能重复,不能删除主表中的数据(例如某个学生),而不删除另一个表中和其有关的数据(例如另一个表中的学生成绩)等等。
     设置表的主键:
    DataColumn[] pKey=new DataColumn[1];
    pKey[0]=MyDataSet.Tables["Student"].Columns["StudentNum"];
    MyDataSet.Tables["Student"].PrimaryKey=pKey;
     建立两个表的联系:
    MyDataSet.Relations.Add("StudentNum",
    MyDataSet.Tables["Student"].Columns["StudentNum"],
    MyDataSet.Tables["Score"].Columns["StudentNum"]);
    8.9 用DataGraid控件显示数据和数据绑定
    DataGraid控件用来按行和列格式显示数据表中的数据。DataGraid控件属性DataSource用来指定数据表所在的数据集DataSet对象。DataGraid控件属性DataMember用来指定在数据集DataSet对象中要显示的数据表的名字。当这两个属性被正确设定,DataGraid控件将以网格形式正确显示指定数据表。DataGraid控件中的数据被修改后,DataSet对象中相应数据表中的数据也被修改。这叫做数据绑定。数据绑定有两个要点:第一,数据绑定控件能按绑定的数据源正确显示数据源的数据,第二,在数据绑定控件中被修改的数据能被正确写回数据源,这里的数据源一般是数据集DataSet对象中的一个表或者是表中的一个字段。许多控件都可以数据绑定。
    8.10 不连接数据库应用程序的完整的例子
    例8.10A:
    (1) 新建项目。增加语句using System.Data.OleDb;
    (2) 添加控件DataGraid,属性Name=dataGrid1
    (3) 为Form1类增加变量:OleDbConnection conn; OleDbDataAdapter da; DataSet ds;
    (4) 为Form1类增加一个方法:
    private void OnLoadData()
    { string txtConn=
    "Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source=D:\\vc#\\studentI.mdb";
    conn=new OleDbConnection(txtConn);
    string txtCommand="SELECT StudentName, StudentNum, StudentSex FROM Student";
    da=new OleDbDataAdapter(txtCommand,conn);
    ds=new DataSet("ds");
    da.Fill(ds,"Student");
    dataGrid1.DataSource=ds;
    dataGrid1.DataMember="Student";
    }
    (5) 在构造函数中增加语句
    OnLoadData();
    (6) 运行,可以看到表Student中的信息。运行效果如上图。
    例8.10B:使用Visual Stutdio.Net连接数据库StudentI并显示Student表,具体步骤如下:
    (1) 新建项目。在窗体中放置控件OleDbConnection,其属性Name=OleDbConnection1。单击控件oleDbConnection属性ConnectionString的下拉列表的箭头,在列表中选择新建连接,打开《数据链接属性》对话框,选择提供程序选项卡页,选择OLE DB提供程序为Microsoft.Jet.OLEDB.4.0后,单击下一步按钮,在1.选择或输入数据库名称下的编辑框中,单击其后按钮,选择数据库StudentI。在2.输入登录服务器信息下,选中使用指定的用户名称和密码单选按钮,在用户名称中输入Admin,选中空白密码多选按钮。单击测试连接按钮,应出现测试连接成功对话框。按确定按钮退出。
    (2) 在窗体中放置控件DataGrid,其属性Name=dataGrid1。
    (3) 选择菜单项视图/服务器资源管理器,打开服务器资源管理器窗口,可以看到新建立的连接,单击前边的加号,展开此连接树后,再展开表(Table)树,可以看到数据库中的所有表名。拖表Student到窗体控件DataGrid中,将自动增加控件oleDbDataAdapter1到窗体。
    (4) 单击oleDbDataAdapter1选中它,单击菜单项数据/生成数据集…,打开生成数据集对话框,他选择默认值。按确定按钮退出。自动增加数据集DataSet对象dataSet11。
    (5) 修改DataGrid1属性DataSource= dataSet11,属性Datamember=Student,Student为表名。此时在DataGrid1中可看到表的表头。
    (6) 在构造函数中增加语句如下:
    oleDbDataAdapter1.Fill(dataSet11);
    (7) 运行,可以在控件DataGrid1中看到表Student的内容。
    (8) 以下将标题改为中文。选中控件DataGrid1,单击其属性TableStyles后的标题为…的按钮,打开DataGridTableStyle集合编辑器对话框,单击添加按钮,增加一个dataGridTableStyle对象。从属性MapingName的下拉列表中选择Student表。单击其属性GridColumnStyles后的标题为…的按钮,打开DataGridTextBoxColumn集合编辑器对话框,单击添加按钮,增加一个dataGridTextBoxColumn对象。修改HeadText属性为:学生姓名,从属性MapingName的下拉列表中选择Student表的StudentName字段。按此办法,再增加两个dataGridTextBoxColumn对象,修改HeadText属性分别为:学生学号、学生性别,属性MapingName分别为:StudentNum、StudentSex。
    (9) 运行,可以在控件DataGrid1中看到表头为中文。
    8.11 修改数据并保存修改的数据到源数据库
    在控件DataGrid1中可以修改数据,可以增加记录。现增加一个按钮,标题为:删除,单击此按钮后,将删除控件DataGrid1中选定的纪录。为其增加单击事件函数如下:
    private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { int x;
    x=dataGrid1.CurrentRowIndex;
    dataSet11.Tables["Student"].Rows[x].Delete();
    }
    运行,选中一个控件DataGrid中某行(一条记录),单击按钮可以删除此行。由于排序等原因,控件DataGrid中数据记录的顺序可能和dataSet11中表的记录的顺序不一致,因此此方法删除数据可能出出错。修改按钮单击事件函数如下:
    private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { int x;
    object z;
    x=dataGrid1.CurrentRowIndex;
    z=dataGrid1[x,1];
    DataRow foundRow;
    object[] findTheseVals = new object[1];
    findTheseVals[0] = z;
    foundRow = dataSet11.Tables["Student"].Rows.Find(findTheseVals);
    if(foundRow != null)
    foundRow.Delete();
    }
    为了保存修改的数据到源数据库,现增加一个按钮,标题为:保存数据,单击此按钮后,将保存修改的数据到源数据库。为其增加单击事件函数如下:
    private void button2_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(dataSet11.HasChanges())//在退出程序时,也应用此函数检查,提醒用户是否存盘
    oleDbDataAdapter1.Update(dataSet11);
    }
    运行,增加一个记录,单击第二个按钮,关闭程序,再打开,可以看到新增的记录被显示,说明新增记录已被存到源数据库。
    8.12 其它数据绑定控件
    本例用TextBox控件显示Student表,具体步骤如下:
    (1) 新建项目。
    (2) 从工具箱中,将3个Label控件放到窗体上,属性Text分别为:学号、姓名、性别。
    (3) 从工具箱中,将 3个TextBox控件放到窗体上,属性Text都为空。
    (4) 从“工具箱”的“数据”选项卡中,将 OleDbDataAdapter 对象拖到窗体上。“数据适配器配置向导”启动,它将帮助您创建连接和适配器。
    (5) 在该向导中,执行下列操作:
     在第二个窗格中,创建或选择一个指向数据库StudentI的连接。
     在第三个窗格中,指定您要使用 SQL 语句来访问数据库。
     在第四个窗格中创建以下 SQL 语句:SELECT * FROM Student
     单击“完成”完成该向导。
    (6) 从“数据”菜单中选择“生成数据集”。 如果看不到“数据”菜单,请在窗体中单击;该窗体必须具有焦点,该菜单才会出现。
    (7) 选择“新建”选项,将该数据集命名为 DataSet1。在“选择要添加到数据集中的表”下面的列表中,确保选择了“Student”。 选中“将此数据集添加到设计器”,然后单击“确定”。 从“文件”菜单中选择“全部保存”,存所有文件。
    (8) 选中textBox1控件的属性DataBindings,单击前边+号展开,选中Text属性,从下拉列表中选择dataSet11 - Student.StudentNum。同样办法textBox2为dataSet11 - Student.StudentName,textBox3为dataSet11 - Student.StudentSex。
    (9) 增加主窗体Form1的Load事件函数如下:
    private void Form1_Load(object sender, System.EventArgs e)
    { dataSet11.Clear();
    oleDbDataAdapter1.Fill(dataSet11);
    }
    (10) 运行,可以看到第一个学生情况。现增加移动记录功能,以显示不同学生情况。
    (11) 增加变量:BindingManagerBase Navigator;
    (12) 修改主窗体Form1的Load事件函数如下:
    private void Form1_Load(object sender, System.EventArgs e)
    { dataSet11.Clear();
    oleDbDataAdapter1.Fill(dataSet11);
    Navigator=this.BindingContext[dataSet11,"Student"];
    }
    (13) 从工具箱中,将 4个Button控件放到窗体上,属性Text分别为:第一记录、下一记录、前一记录、最后记录。各个按钮的单击事件函数如下:
    private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { Navigator.Position=0;//第一记录
    }
    private void button2_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(Navigator.Position!=Navigator.Count-1)
    Navigator.Position+=1;//下一记录
    }
    private void button3_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { if(Navigator.Position!=0)
    Navigator.Position-=1;//前一记录
    }
    private void button4_Click(object sender, System.EventArgs e)
    { Navigator.Position=Navigator.Count-1;//最后记录
    }
    (14) 运行,可以看到第一个学生情况。单击4个按钮可以移动记录。
    8.13 建立主从关系表
    在数据库StudentI中,在显示表Student和Score时,希望选中某个学生时,表Score只显示此学生的成绩,两个表的这种关系叫做主从关系。现在实现这两个表的主从关系。具体步骤如下:
    (1) 新建项目。
    (2) 从“工具箱”的“数据”选项卡中,将 OleDbDataAdapter 对象拖到窗体上。“数据适配器配置向导”启动,它将帮助您创建连接和适配器。
    (3) 在该向导中,执行下列操作:
     在第二个窗格中,创建或选择一个指向数据库StudentI的连接。
     在第三个窗格中,指定您要使用 SQL 语句来访问数据库。
     在第四个窗格中创建以下 SQL 语句:SELECT * FROM Student
     单击“完成”完成该向导。
    (4) 将第二个 OleDbDataAdapter 对象拖到窗体上。“数据适配器配置向导”再次启动。
    (5) 重复第(3)步,其中有以下差异:
     在第二个窗格中,选择上次所使用或创建的同一连接。
     创建下列 SQL 语句来访问Score表:SELECT Score.* FROM Score
    (6) 从“数据”菜单中选择“生成数据集”。 如果看不到“数据”菜单,请在窗体中单击;该窗体必须具有焦点,该菜单才会出现。
    (7) 选择“新建”选项,将该数据集命名为 DataSet1。在“选择要添加到数据集中的表”下面的列表中,确保选择了“Student”和“Score”。 选中“将此数据集添加到设计器”,然后单击“确定”。从“文件”菜单中选择“全部保存”,存所有文件。
    (8) Visual Studio 生成某类型化数据集类 (DataSet1) 和定义该数据集的架构。将在“解决方案资源管理器”中看到新架构 (DataSet1.xsd)。
    (9) 在“解决方案资源管理器”中,双击刚创建的数据集的架构(名为 DataSet1.xsd)。“XML 设计器”在“架构”视图中打开,显示数据集内的两个表。
    (10) 从“工具箱”的“XML 架构”选项卡中,将 Relation 对象拖到Score表(子表)上。“编辑关系”对话框打开,其中带有从这两个表中派生的默认值。父元素为Student表,子元素为Score表,键字段和外键字段都为StudentNum。其它不修改选默认值。单击“确定”按钮,关闭“编辑关系”对话框。在“XML 设计器”中,这两个表之间显示一个关系图标。如果需要更改关系设置,则可以右击相应的关系,选择“编辑关系”。
    (11) 保存该架构并关闭XML设计器。此刻,为执行从数据库获取信息并转移到数据集的操作所需的全部设置均已完成。可以向窗体添加显示数据的控件了。
    (12) 返回到创建该项目时已打开的默认窗体 (Form1)。从“工具箱”的“Windows 窗体”选项卡中,将 DataGrid 控件拖到窗体上,Name=dataGrid1。RowHeadersVisable=false。在“属性”窗口中,将 DataSource 属性设置为 dataSet11,将 DataMember属性设置为Student。
    (13) 从“工具箱”的“Windows 窗体”选项卡中,将 DataGrid 控件拖到窗体上,Name=dataGrid2。在“属性”窗口中,将 DataSource 属性设置为 dataSet11,将 DataMember属性设置为Student.StudentScore,设置这两个属性将网格绑定到关系对象,以便网格只包含dataGrid1表中选择的学生成绩。
    (14) 增加主窗体Form1的Load事件函数如下:
    private void Form1_Load(object sender, System.EventArgs e)
    { dataSet11.Clear();
    oleDbDataAdapter1.Fill(dataSet11);
    oleDbDataAdapter2.Fill(dataSet11);
    }
    (15) 运行,可以看到两个DataGrid 控件,dataGrid1显示学生情况表,dataGrid2显示dataGrid1表中选中的学生的成绩。在dataGrid1表中选择不同学生,dataGrid2显示相应学生的成绩。


    第九章 ASP.Net编程基础知识
    本章首先介绍用ASP.Net技术编制服务器端动态网页所需的网络和HTML标记语言方面有关的知识。然后介绍ASP.Net技术基础。
    9.1 网络基础
    用ASP.Net技术编制服务器端动态网页,必然要和网络打交道,具备一些网络方面的知识是必要的。这里假设读者已经学过计算机基础课程,在此基础上,进一步介绍用ASP.Net技术编制服务器端动态网页所需的必备网络基础知识。
    9.2.1 局域网、广域网和INTERNET
    把分布在不同地理区域的计算机以及专门的外部设备利用通信线路互连,使各个计算机之间能够相互通讯,实现信息和资源共享,就组成了计算机网络。在一个较小区域,例如在单位内部组成的计算机网络,称为局域网。一个较大区域的计算机网络,称为广域网。为了使各个局域网之间互相通讯,可以把各个局域网连起来,组成广域网。如将全世界范围的计算机网络采用TCP/IP网络传输协议联到一起,则组成INTERNET。
    INTERNET提供了许多服务,例如:远程登录服务Telnet、文件传送服务FTP、电子邮件服务E-mail、电子公告板系统BBS、万维网WWW(Web)、电子商务、IP电话等等。本课程主要介绍万维网WWW中服务器端动态网页的设计方法。
    9.2.2 网络传输协议
    网络的目的是为了通讯,共享资源。通讯即传输数据,为传输数据应遵守一定规则,这个规则叫网络传输协议。不同的网络操作系统采用不同的网络传输协议。而在INTERNET中,为了传输数据,大家都必须采用相同的传输协议,即TCP/IP协议。
    9.2.3 IP地址
    INTERNET中有成千上万台计算机,它允许任何两台计算机之间进行通讯,为了区分不同的计算机,必须给每一台计算机一个唯一的编号,这个编号叫计算机的IP地址,它是一个32位二进制数,用四个十进制数表示,中间用点隔开,每个十进制数允许值为0-255(一个字节),例如,202.112.10.105,这种记录方法叫点数记法。一个IP地址一般由两部分组成,网络标志号及此网络中的计算机号,例如,202.112.10.105如果是一个C类地址,其网络标志号为202.112.10.0,网络中的计算机号为105。一个局域网络中,所有计算机中都应有相同的网络标志号,每个计算机有不同的计算机号,两个不同局域网络,其网络标志号必须不同,但不同网络中,主机号可以相同。每个计算机要和INTERNET联接,必须有自己的IP地址。
    32位IP地址被分为5类,即A、B、C、D和E类地址。A类地址的第一字节为网络标志号,其余3字节为计算机号。B类地址的前两个字节为网络标志号,其余2字节为计算机号。C类地址的前三个字节为网络标志号,最后一字节为计算机号。D为特殊地址,E为私有地址。设置TCP/IP时,有一项叫子网掩码,用子网掩码表示IP地址是哪类地址,A类地址的子网掩码是:255.0.0.0,B类地址的子网掩码是:255.255.0.0,C类地址的子网掩码是:255.255.255.0。我国大部分单位的IP地址为C类地址。
    9.2.4 域名
    用点数法表示的IP地址,虽然简单,但很难记忆,为了解决此问题,可以为INTERNET网中的每台计算机起一个名字,在INTERNET中叫域名,并使此计算机的名字和IP地址对应起来,使我们可以使用名字访问计算机,就象我们使用IP地址一样。例如微软的域名www.microsoft.com,清华大学的域名www.tsinghua.deu.cn。
    在INTERNET中访问其它计算机必须使用IP地址,因此域名必须转换为IP地址。实现域名(和WINDOWS/2000/98中计算机名有区别)和IP地址转换的软件叫DNS(域名服务器)。在网内有一台计算机运行DNS服务器软件,这台计算机叫DNS服务器。它负责一定区域内的计算机域名和IP地址的转换,这个区域一般是一个网的内部的所有计算机。当网内的计算机用域名和其它计算机通讯时,则首先呼叫DNS服务器,DNS服务器送出此域名对应的IP地址,网内的计算机收到IP地址后,再利用IP地址和其它计算机通讯。如果,本DNS不能转换相应的域名,则向上一级DNS申请转换。计算机要和INTERNET联接,设置TCP/IP时,必须设置DNS服务器IP地址。
    9.2.5 URL
    我们在用浏览器浏览网页时,实际上是用URL来定位一个网页的。URL是Uniform Resource Location(统一资源定位器)的简称。他的一般格式是:传输协议://域名:端口号/全路径文件名。http:为www专用超文本传输协议。域名,即上边讲到,例如www.microsoft.com微软域名,此处可以是IP地址,其格式为http://IP地址:端口号/全路径文件名。全路径文件名:它指示访问文件的全路径,只写出宿主目录以下的全路径文件名。如果在访问主页时不指定此项,则访问其默认主页,例如当我们在浏览器的URL(地址)处键入http://www.sun.com/时,将访问sun公司默认主页。当光标移到某关键词,光标变为手型,单击此关键词则显示和此关键词相联系的URL所指定的网页。此网页可能在Internet中某网站的计算机中。在www系统中,每一个网页都有自己的URL,由它决定此网页在www网中的具体位置。它很象计算机文件系统中的文件全路径名。
    9.2.6 端口号
    一台计算机上可能运行多个服务器软件,如www服务器软件(可能不只一个)、ftp服务器软件等,它们的IP地址是相同的。为了区分不同的服务器,为每个服务器编一个号,叫端口号。此项不是必须的,如果一台计算机仅运行一个www服务器软件,则一般使用默认端口号80,运行一个ftp服务器软件,其端号为采用默认值20或21等,如采用默认端口号,端口号可以不写。但如有多个相同服务器运行,则应指定不同端口,其中不是采用默认端口号值的服务器软件在使用URL定位时,则应指明使用的端口号。
    9.2.7 HTML,HTTP和网页
    网页使用HTML标记语言写成。HTML标记是用特殊的ASCII字符来定义网页中的格式、字体、颜色等内容。由于各种系统中,例如Windows、Linux、Unix和苹果系统,都支持ASCII字符标准,不同系统中的浏览器都可以解释这些ASCII标记,将其所表示的网页在屏幕中显示。这样,不同的系统都可以使用统一的ASCII标记,访问其它系统中的网页。网页是WWW系统最小传输单位,它是用HTML语言写的具有一定格式的数据集合,可供浏览器显示。HTTP是超文本传输协议,用在WWW服务器和浏览器之间传输网页。本质上是TCP/IP协议,所有的WWW服务器和浏览器都应遵守HTML和HTTP协议,才能使同一网页在任何计算机中,使用任何浏览器都能显示同一画面,但实际上各公司浏览器软件是有差异的,最明显的是IE和Netscape之间在显示同一网页时,是有差别的。做好网页后,应用不同浏览器测试一下,看是都能通过
    9.2.8 Web服务器和浏览器工作方式
    Web是基于客户机/服务器模式,运行Web服务器软件的计算机叫Web服务器,运行浏览器的计算机叫客户机。服务器24小时开机,在指定的文件夹(宿主目录)上存贮大量的网页,这些网页用URL定位,Web服务器软件总是在监视是否有浏览器访问自己。客户机用浏览器访问Web服务器,在浏览器上键入要访问的网页的URL,例如:http://www.sun.com/,用DNS(域名系统)转换www.sun.com域名为IP地址,通过IP地址和sun公司的Web服务器通讯,sun公司的Web服务器接到信息后,由于未指定文件名,将默认主页送出。浏览器接到主页数据,将其显示。主页中列出各项主题,每当鼠标经过这些主题时,鼠标变为手形,双击此主题,将和主题有关的网页调入并显示。这种方法叫超链接。超链接的本质是:单击该题目,转换为所联系网页的URL,在此URL中,在文件路径名处,指出了网页在Web服务器中路径及文件名,当把这些信息送给Web服务器后,Web服务器就送出指定的网页。
    9.2.9 宿主目录、默认主页及网站
    默认文档(主页)就是当用户用不带文件名的URL访问www服务器时送出去的网页。它所在的目录,叫宿主目录。宿主目录下的文件对访问者都是可见的。宿主目录和默认文档名在不同的Web服务器中是不同的。Windows2000的IIS服务器宿主目录为…\InetPub\wwwroot,默认文件名(主页名)为Default.htm。大部分www服务器允许修改宿主目录。当用户使用不带文件名的URL访问www服务器时,并且宿主目录中不存在默认文档,而且www服务器允许列出宿主目录下的所有目录列表,将返回宿主目录下的所有目录列表。
    由此,可以看出,创建一个网站,就是创建一个文件夹,在文件夹中存入预先设计好的网页。然后,把此文件夹设定为宿主目录,例如Windows2000的IIS服务器默认的宿主目录为…\InetPub\wwwroot。然后运行WEB服务器软件,例如微软的IIS服务器软件。网络上的其它计算机就可以通过URL访问该计算机中宿主目录中的网页。
    9.2.10 静态网页
    创建一个网站,必须编制若干网页,网站才算建成。静态网页是预先做好的网页,在被访问时不被修改。相对讲静态网页制作比较容易,即使不懂超文本语言,使用FrontPage,Dreamerware就可以完成,而动态网页制作则比较困难。
    9.2.11 客户端动态网页
    例如,网页根据上下午,晚上问客人早上好,下午好和晚上好,又如,网页对于用户输入的内容进行检查,根据用户的选择完成不同的功能。有时,希望在浏览器内实现动画,放映影片等,这些都是客户端动态网页的例子。这可以在HTML语言加入Javascript或VBscript脚本语言来实现。也可以在HTML语言嵌入Java小程序(Applet)来实现。因此应比较系统的学习一下HTML语言,还应该学习Javascript或VBscript脚本语言,进一步还可以学习Java语言。另外使用微软的AxtiveX控件也是实现客户端动态网页的一种方法。
    9.2.12 服务器端动态网页
    举一个客户登记的例子,当客人在客户机端用浏览器填好表格后,将表格数据返回Web服务器,应把这些信息存入运行Web服务器的计算机内的数据库。Web服务器并不能完成此工作,它调用运行Web服务器的计算机上的其它程序完成,这个程序叫Web服务器应用程序。又如,建立一个中学校园网,可以建立一个学生情况数据库,可供校长、教导处、老师查询,可能要根据一些条件进行查询,如某班的学生,获得三好生的学生等,浏览器把所查找的条件送给Web服务器后,Web服务器必须调用Web服务器应用程序完成此项工作,此程序查到有关数据后,要变成用HTML语言的网页,送给Web服务器,再送给请求此项内容的客户机。编制服务器端的Web服务器应用程序的方法主要有如下几种:CGI,ISAPI,NSAPI,ASP,ASP.NET,JSP,PHP等。ASP.NET技术是微软最新提出的编制动态网页技术。现在Web数据库比较流行的方法是三层数据库,如下图:


    访问数据库的方法
    这里的3层是指浏览器、Web服务器和数据库。一些文献中提到4层数据库系统是在Web服务器和数据库之间增加一个应用服务器层。本章既是讲述设计Web服务器应用程序的方法。
    9.2.13 修改宿主目录及建立虚拟目录
    创建一个网站,必须有如下条件:第一,有固定的IP地址。第二,安装并运行Web服务器软件,例如Windows操作系统下的IIS,Unix或Liunx下的Aparc。第三,在宿主目录下有可供游览的网页。Windows2000的IIS服务器的宿主目录为\InetPub\wwwroot。可以修改宿主目录为其它任意目录,修改Windows2000的IIS服务器的宿主目录方法如下:
    (1) 在D盘建文件夹:ASP
    (2) 打开控制面板,双击管理工具图标。
    (3) 双击Internet 服务管理器图标。
    (4) 右击第一个+号后的计算机名,出现弹出菜单,选择菜单项新建/WEB站点,按向导步骤选择D:/asp为新站点。单击第一个+,打开文件树,右击默认WEB站点,将其停止。右击管理WEB站点,将其停止。
    请读者作如下试验:首先用记事本创建如下网页:
    <html>
    <body>
    这是我的第一个网页
    </body>
    </html>
    以文件名Test.htm存到d:/asp文件夹中,查找本机IP地址,假如为:202.204.206.98。在另一台计算机中打开浏览器,输入地址:http://202.204.206.98/Test.htm,在浏览器中应能看到文字:这是我的第一个网页。由此可知,必须把创建的网页拷贝到宿主目录下。从本机访问宿主目录下的网页时,可以在浏览器的URL(地址)处键入:http://localhost/网页以宿主目录为根目录的全路经。其他人访问时,可以在浏览器的URL(地址)处键入:http://IP地址或域名/网页以宿主目录为根目录的全路经。
    也可以用建虚拟目录的方法,存放网页,具体步骤如下:
    (1) 打开控制面板,双击管理工具图标。
    (2) 双击Internet 服务管理器图标。
    (3) 单击计算机名前的+号。
    (4) 右击默认Web站点,出现弹出菜单,选择菜单项新建/虚拟目录,按向导步骤选择D:/asp为新虚拟目录。此时,在默认Web站点下将会出现设定的虚拟目录,此目录允许其他人访问。
    请读者想一想,如把文件Test.htm拷贝到新虚拟目录,在另一台计算机中如何访问此网页。
    9.2 HTML标记语言
    网页使用HTML标记语言写成。HTML标记是用特殊的ASCII字符来定义网页中的格式,字体等等特点。由于各种系统中,都支持ASCII字符标准,不同系统中的浏览器都可以解释这些ASCII标记,将其所表示的网页在屏幕中显示。这样,不同的系统都可以使用统一ASCII标记,访问其它系统中的网页。
    如果有WEB服务器时,用IE浏览器显示网页前,必须把网页拷贝到宿主目录下,例如Windows2000的IIS服务器为\InetPub\wwwroot。访问此网页时,在浏览器的URL(地址)处键入此网页的URL,回车即可。
    为了在没有WEB服务器时,能用IE浏览器显示静态网页,首先将IE的默认网页设置为about:blank。然后运行IE,在地址栏中输入网页文件的路径,回车即可。修改IE的默认网页为about:blank及IE的默认编辑器为写字板的具体办法是:单击IE菜单工具/Internet选项,打开Internet选项对话框。在常规页中的主页选择使用空白页,程序页中,HTML编辑器选择Windows Notepad。
    9.2.1 HTML标记
    HTML标记是用特殊的ASCII字符来定义网页中的格式、字体、字符对齐方式等特点。其格式为:<标记名称>被控制的文字</标记名称>。其中,<标记名称>为开始标记,</标记名称>为结束标记,一般用来定义被控制的文字的格式或字体等。例如,下列标记使被控制的文字ASP.NET中间对齐:<center>ASP.NET</center>
    9.2.2 HTML文件结构
    一个网页文件的最基本HTML标记结构如下:
    <html>
    <head>
    <title>
    显示在浏览器标题栏中的文字
    </title>
    </head>
    <body>
    这里是网页的内容
    </body>
    </html>
    <html>表示网页文件的开始,</html>表示网页文件的的结束,网页的所有内容都应在这两个标记之间。<head>…</head>之间可以设定网页的一些信息,<title> </title>之间的文字显示在IE浏览器的标题栏中。<body>…</body>之间时网页的主题内容。由此可以看出,在HTML语法中,HTML标记可以嵌套,一个HTML标记可以包含另一个HTML标记,但标记的嵌套不能是交错的。下边是一个实际例子:
    <html>
    <head>
    <title>
    这是我的第一个网页
    </title>
    </head>
    <body>
    <center>
    这是我的第一个网页。<BR>
    其中&ltBR&gt标记表示换行,
    注意,仅键入回车时不能在网页中换行的。<BR>
    注意空格的用法, 键入四个空格,网页中只有一个空格。<BR>
    增加4个空格,&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp是4个空格<BR>
    网页中不区分大小写,不同浏览器显示的效果可能不同<BR>
    <!--这是注释,浏览时不显示-->
    注意,特殊符号的显示:&lt,&gt,&quot,&amp,&copy,&reg
    </center>
    </body>
    </html>
    网页中可以增加一些标记,例如:
    <html>
    <head>
    <title>,<base>,<link>,<isindex>,<meta>
    </head>
    <body>
    HTML文件的正文写在这里…
    </body>
    </html>
    这些标记的用法见以下各节。
    9.2.3 语言字符集的信息
    语言字符集的信息用法见下边的网页。主要是选用网页使用的字符集,gb2312是中文字符集。
    <html>
    <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312">
    <title>meta的使用</title>
    </head>
    <body>
    meta的使用。
    </body>
    </html>
    9.2.4 背景色彩和文字色彩
    设置背景和文字色的语法如下:<body bgcolor=#,text=#,link=#,alink=#,vlink=#>其中,bgcolor,text,link,alink,vlink的意义见书,#表示颜色,可用rrggbb表示,rr,gg,bb分别是表示红色,绿色,蓝色的16进制数,例如,红色为:ff0000。下例设置背景色为红色。
    <html>
    <head>
    <title>设置背景色为红色</title>
    </head>
    <body bgcolor=ff0000>
    设置背景色为红色。
    </body>
    </html>
    9.2.5 页面空白
    可以设置页面的上下左右边距,单位为像素。例如设置左边距为20个像素格式如下:
    <body leftnargin=20>
    9.2.6 显示一幅图
    下例在网页中显示一幅图。注意<IMG src="file:///D:/耿肇英/ASP.NET教案/baobao048.jpg" width="320" height="240">的写法。其中,file://是文件协议,用来选择本地文件。一般网页中用http://,即超文本协议,此时要求运行WEB服务器。
    <html>
    <head>
    <title>
    增加一幅图形!
    </title>
    </head>
    <body>
    <IMG src="file:///D:/耿肇英/ASP.NET教案/baobao048.jpg" width="320" height="240">
    </body>
    </html>
    9.2.7 超级链接
    浏览网页时,当鼠标变为手形时,单击,可以打开另一个网页,下边的例子在当前窗口打开另一个网页。
    <html>
    <head>
    <title>
    链接的例子
    </title>
    </head>
    <body>
    这是一个
    <a href="C214.htm">链接的例子</a>
    点一下带下划线的文字!
    </body>
    </html>
    9.2.8 超级链接在新窗口打开另一网页
    如下例子:
    <html>
    <head>
    <title>
    开一个新窗口例子
    </title>
    </head>
    <body>
    <a href="window.htm"target="window_name">
    开一个新窗口!
    </a>
    </body>
    </html>
    将光标移到”开一个新窗口”,光标变为手型,单击”开一个新窗口”,将打开另一个网页窗口,即window.htm网页。window.htm网页如下:
    <html>
    <head>
    <title>
    New Window Form HyperLink Dir
    </title>
    </head>
    <body>
    <H1aligh=center>这是新开的窗口!</H1>
    <center><p>返回原先窗口<a href="C226.htm#window">开新一个(浏览器)窗口</a>"一处
    </p></center>
    </body>
    </html>
    9.2.9 标尺线
    标尺线标记格式为:<hr align=left color="red" noshade size=10 width=50>。其中,align为标尺线对齐方式,可以取left,right,center。Color为标尺线颜色。Noshade设定标尺线为没有三维效果的实心黑线。Size为标尺线的厚度。width为标尺线的宽度,可以是像素值,也可以相对于窗口的百分比。实际使用见下例:
    <html>
    <head>
    <title>
    标尺线
    </title>
    </head>
    <body>
    <hr size=10>
    <hr width=#>
    <hr width=50>
    <hr width=50%>
    <hr align=left>
    <hr align=right>
    <hr width=50% align=left>
    <hr width=50% align=right>
    <hr noshade>
    <hr color="red">
    </body>
    </html>
    9.2.10 网页中标题的字体
    网页中一共有6种标题字体,见下例:
    <html>
    <head>
    <title>
    标题字体
    </title>
    </head>
    <body>
    <h1>这是1级标题!</h1>
    <h2>这是2级标题!</h2>
    <h3>这是3级标题!</h3>
    <h4>这是4级标题!</h4>
    <h5>这是5级标题!</h5>
    <h6>这是6级标题!</h6>
    </body>
    </html>
    其中,标题字体是黑体,每个标题自动插入一个空行。
    9.2.11 网页中正文字体
    网页中正文字体只有7种大小,可以用如下方法设置正文字体:
    <html>
    <head>
    <title>
    正文字体
    </title>
    </head>
    <body>
    <font size=7>字号为7,最大字体</font>
    <font size=6>字号为6</font>
    <font size=5>字号为5</font>
    <font size=4>字号为4</font>
    <font size=3>字号为4</font>
    <font size=2>字号为2</font>
    <font size=1>字号为1,最小字体</font>
    </body>
    </html>
    注意字号只能是1到7。
    9.2.12 斜体、粗体字符及为字体增加下划线,删除线
    可以使字体为斜体、粗体,为字体增加下划线,删除线。见下例:
    <html>
    <head>
    </head>
    <body>
    <b>标记内的字为黑体</b> <br>
    <i>标记内的字为斜体</i> <br>
    <u>标记内的字有下划线</u> <br>
    <tt>标记内的字等宽,例如w和i等宽</tt> <br>
    H<sub>2</sub> ,2为下标<br>
    A<sup>2</sup> ,2为上标<br>
    <s>标记内的字加删除线</s> <br>
    <strike>标记内的字加删除线</strike> <br>
    </body>
    </html>
    9.2.13 字体标记的组合使用
    见下例:
    <html>
    <head>
    <title>
    字体标记的组合使用
    </title>
    </head>
    <body>
    <i><font size=5>
    <b>今天</b> 天气<font size=6>真好!</font>
    </font></i>
    </body>
    </html>
    9.2.14 字体的颜色
    见下例:
    <html>
    <head>
    </head>
    <body>
    <font size=5 color=000000>Black</font>&
    <font size=5 color=red>Red</font>
    </body>
    </html>
    9.2.15 客户端字体
    每个操作系统都提供若干字体,网页可以使用操作系统提供的字体,下边的网页显示如何使用这些字体。
    <html>
    <head>
    </head>
    <body>
    <h1>客户端字体事例</h1>
    <font face="Arial">Arial...</font><br>
    <font face="Comic Sans MS">Comic Sans MS...</font><br>
    <font face="Courier">Courier...</font><br>
    <font face="Courier New">Courier New...</font><br>
    <font face="Modern">Modern...</font><br>
    <font face="MS Serif">MS Serif...</font><br>
    <font face="MS-DOS CP 932">MS-DOS CP 932...</font><br>
    <font face="Roman">Roman...</font><br>
    <font face="Script">Script...</font><br>
    <font face="Small Fonts">Small Fonts...</font><br>
    <font face="Symbol">Symbol...</font><br>
    <font face="Times Roman">Times Roman...</font><br>
    <font face="Times New Roman">Times New Roman...</font><br>
    <font face="WingDings">WingDings...</font><br>
    </body>
    </html>
    9.2.16 网页中控件的概念
    WEB服务器为了和用户进行交互,必须解决如下问题:首先,用户应能输入一些数据,例如,要查询的条件,用户登录的信息等等。第二,这些数据用什么方法传到WEB服务器。第三,WEB服务器用那个程序响应用户。为了实现以上功能,必须使用窗体控件,也叫表单控件form,Visual Studio.net中叫WebForm。同时还需要一些其它控件,例如,编辑框控件,列表框控件,下拉列表框控件和按钮等。可以用HTML标记语言定义控件。IE浏览器看到这些标记,就把它显示为相应的控件。控件有许多属性,也可以用HTML标记语言表示,每个属性用空格分开,用属性名称=属性值格式定义。
    9.2.17 窗体控件和其它控件的使用
    窗体控件是其它控件的容器,所有其它控件都要放到窗体控件中。Form控件的基本语法如下:
    <form action=URL method="POST">
    <!--在此处增加交互控件,例如编辑框、列表框-->
    <input type="submit" value="提交" name="B1">
    <input type="reset" value="全部重写" name="B2">
    </form>
    其中,<form action=URL method="POST">…</form>定义Form控件,action是WEB服务器用响应用户程序的URL,method="POST"是数据用POST方法传到WEB服务器,也可以是get方法。用户用交互控件输入信息。<input type="submit" value="提交" name="B1">是一个按钮控件,其类型为submit,按钮标题为:提交,代表此控件的name为B1。当用户单击此按钮,form控件将把控件内的所有交互控件中的数据用POST方法,传递给action指定WEB服务器的程序处理。<input type="reset" value="全部重写" name="B2">也是一个按钮,用户单击此按钮,将清空form控件内的所有交互控件。
    form控件内可以增加交互控件,交互控件的使用<input>标记,其语法如下:<input align=top|middle|bottom [check] maxlength=? Name=? Size=? Src=? Type=? Value=?>各个属性意义如下:
    align为对齐方式,可以取top、middle和bottom。
    Type为控件类型,可以是:type="submit"为提交按钮。type="reset"为全部重写按钮。type="text"为编辑框。type="password"