Kurz: Prozkoumání nápadů pomocí příkazů nejvyšší úrovně k vytváření kódu při učení
V tomto kurzu se naučíte:
- Seznamte se s pravidly, která řídí vaše používání výrazů nejvyšší úrovně.
- K prozkoumání algoritmů použijte příkazy nejvyšší úrovně.
- Refaktorizujte průzkumy na opakovaně použitelné komponenty.
Požadavky
Musíte nastavit počítač tak, aby běžel .NET 6 nebo novější. Kompilátor jazyka C# je k dispozici od sady Visual Studio 2022 nebo .NET SDK.
V tomto kurzu se předpokládá, že znáte C# a .NET, včetně sady Visual Studio nebo rozhraní příkazového řádku .NET.
Začít zkoumat
Příkazy nejvyšší úrovně umožňují vyhnout se dodatečné formálnosti vyžadované umístěním vstupního bodu programu do statické metody třídy. Typický výchozí bod nové konzolové aplikace vypadá jako následující kód:
using System;
namespace Application
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("Hello World!");
}
}
}
Předchozí kód je výsledkem spuštění příkazu dotnet new console a vytvoření nové konzolové aplikace. Tyto 11 řádků obsahují pouze jeden řádek spustitelného kódu. Tento program můžete zjednodušit pomocí nové funkce příkazů nejvyšší úrovně. To vám umožní odebrat všechny řádky, ale dva řádky v tomto programu:
// See https://aka.ms/new-console-template for more information
Console.WriteLine("Hello, World!");
Důležitý
Šablony jazyka C# pro .NET 6 používají příkazy nejvyšší úrovně . Pokud jste už upgradovali na .NET 6, vaše aplikace nemusí odpovídat kódu v tomto článku. Další informace najdete v článku o Nové šablony jazyka C# generují příkazy nejvyšší úrovně
Sada .NET 6 SDK také přidá sadu implicitních direktiv global using pro projekty, které používají následující sady SDK:
- Microsoft.NET.Sdk
- Microsoft.NET.Sdk.Web
- Microsoft.NET.Sdk.Worker
Tyto implicitní direktivy global using zahrnují nejběžnější obory názvů pro typ projektu.
Další informace najdete v článku o použití implicitních direktiv
Tato funkce zjednodušuje zkoumání nových nápadů. Příkazy nejvyšší úrovně můžete použít pro skriptovací scénáře nebo prozkoumat. Jakmile budete mít základní funkce ve správě, můžete začít refaktorovat kód a vytvářet metody, třídy nebo jiná sestavení pro znovu použitelné komponenty, které jste vytvořili. Příkazy nejvyšší úrovně umožňují rychlé experimentování a kurzy pro začátečníky. Poskytují také bezproblémovou cestu od experimentování po úplné programy.
Příkazy nejvyšší úrovně se spouští v pořadí, v jakém se v souboru zobrazují. Příkazy nejvyšší úrovně je možné použít pouze v jednom zdrojovém souboru ve vaší aplikaci. Kompilátor vygeneruje chybu, pokud je použijete ve více souborech.
Vytvoření kouzelného počítače odpovědí .NET
V tomto kurzu vytvoříme konzolovou aplikaci, která odpoví na otázku "ano" nebo "ne" náhodnou odpovědí. Postupně budujete funkcionalitu. Můžete se soustředit na svůj úkol, nikoli na obřad potřebný pro strukturu typického programu. Jakmile budete s funkcí spokojeni, můžete aplikaci refaktorovat podle potřeby.
Dobrým výchozím bodem je napsat otázku zpět do konzoly. Můžete začít napsáním následujícího kódu:
Console.WriteLine(args);
Nevy deklarujete proměnnou args. U jednoho zdrojového souboru, který obsahuje příkazy nejvyšší úrovně, kompilátor rozpozná args, aby znamenal argumenty příkazového řádku. Typ args je string[], stejně jako ve všech programech jazyka C#.
Kód můžete otestovat spuštěním následujícího příkazu dotnet run:
dotnet run -- Should I use top level statements in all my programs?
Argumenty za -- na příkazovém řádku se předají programu. Zobrazí se typ proměnné args vytištěné do konzoly:
System.String[]
Pokud chcete napsat otázku do konzoly, musíte argumenty vyjmenovat a oddělit je mezerou. Volání WriteLine nahraďte následujícím kódem:
Console.WriteLine();
foreach(var s in args)
{
Console.Write(s);
Console.Write(' ');
}
Console.WriteLine();
Když teď program spustíte, zobrazí se správně otázka jako řetězec argumentů.
Odpověď pomocí náhodné odpovědi
Po odpovědi na otázku můžete přidat kód, který vygeneruje náhodnou odpověď. Začněte přidáním pole možných odpovědí:
string[] answers =
[
"It is certain.", "Reply hazy, try again.", "Don’t count on it.",
"It is decidedly so.", "Ask again later.", "My reply is no.",
"Without a doubt.", "Better not tell you now.", "My sources say no.",
"Yes – definitely.", "Cannot predict now.", "Outlook not so good.",
"You may rely on it.", "Concentrate and ask again.", "Very doubtful.",
"As I see it, yes.",
"Most likely.",
"Outlook good.",
"Yes.",
"Signs point to yes.",
];
Tento seznam obsahuje 10 odpovědí, které jsou kladné, pět, které jsou neurčité, a pět negativních. Dále přidejte následující kód, který vygeneruje a zobrazí náhodnou odpověď z pole:
var index = new Random().Next(answers.Length - 1);
Console.WriteLine(answers[index]);
Pokud chcete zobrazit výsledky, můžete aplikaci spustit znovu. Mělo by se zobrazit něco jako v následujícím výstupu:
dotnet run -- Should I use top level statements in all my programs?
Should I use top level statements in all my programs?
Better not tell you now.
Kód pro vygenerování odpovědi obsahuje deklaraci proměnné v příkazech nejvyšší úrovně. Kompilátor zahrnuje tuto deklaraci v kompilátorem vygenerovanou metodu Main. Vzhledem k tomu, že tyto deklarace proměnných jsou místní proměnné, nemůžete zahrnout modifikátor static.
Tento kód odpovídá na otázky, ale pojďme přidat další funkci. Chcete, aby vaše aplikace pro otázky simuluje myšlení na odpověď. Můžete to udělat přidáním trochu animace ASCII a pozastavením při práci. Za řádek, který odpovídá otázce, přidejte následující kód:
for (int i = 0; i < 20; i++)
{
Console.Write("| -");
await Task.Delay(50);
Console.Write("\b\b\b");
Console.Write("/ \\");
await Task.Delay(50);
Console.Write("\b\b\b");
Console.Write("- |");
await Task.Delay(50);
Console.Write("\b\b\b");
Console.Write("\\ /");
await Task.Delay(50);
Console.Write("\b\b\b");
}
Console.WriteLine();
Musíte také přidat direktivu using na začátek zdrojového souboru:
using System.Threading.Tasks;
Direktivy using musí být před všemi jinými příkazy v souboru. Jinak se jedná o chybu kompilátoru. Program můžete spustit znovu a zobrazit animaci. Díky tomu je lepší zážitek. Experimentujte s délkou zpoždění tak, aby odpovídala vašemu vkusu.
Předchozí kód vytvoří sadu rotujících řádků oddělených mezerou. Přidání klíčového slova await dává kompilátoru pokyn, aby vygeneroval vstupní bod programu jako metodu, která má modifikátor async, a vrátí System.Threading.Tasks.Task. Tento program nevrací hodnotu, takže vstupní bod programu vrátí Task. Pokud program vrátí celočíselnou hodnotu, přidáte na konec příkazů nejvyšší úrovně návratový příkaz. Tento návratový příkaz určuje celočíselnou hodnotu, která se má vrátit. Pokud příkazy nejvyšší úrovně obsahují výraz await, návratový typ se stane System.Threading.Tasks.Task<TResult>.
Refaktoring pro budoucnost
Program by měl vypadat jako následující kód:
Console.WriteLine();
foreach(var s in args)
{
Console.Write(s);
Console.Write(' ');
}
Console.WriteLine();
for (int i = 0; i < 20; i++)
{
Console.Write("| -");
await Task.Delay(50);
Console.Write("\b\b\b");
Console.Write("/ \\");
await Task.Delay(50);
Console.Write("\b\b\b");
Console.Write("- |");
await Task.Delay(50);
Console.Write("\b\b\b");
Console.Write("\\ /");
await Task.Delay(50);
Console.Write("\b\b\b");
}
Console.WriteLine();
string[] answers =
[
"It is certain.", "Reply hazy, try again.", "Don't count on it.",
"It is decidedly so.", "Ask again later.", "My reply is no.",
"Without a doubt.", "Better not tell you now.", "My sources say no.",
"Yes – definitely.", "Cannot predict now.", "Outlook not so good.",
"You may rely on it.", "Concentrate and ask again.", "Very doubtful.",
"As I see it, yes.",
"Most likely.",
"Outlook good.",
"Yes.",
"Signs point to yes.",
];
var index = new Random().Next(answers.Length - 1);
Console.WriteLine(answers[index]);
Předchozí kód je rozumný. Funguje to. Ale není možné ho opakovaně použít. Když teď máte aplikaci funkční, je čas vytáhnout opakovaně použitelné části.
Jedním kandidátem je kód, který zobrazuje čekající animaci. Tento fragment kódu se může stát metodou:
Můžete začít vytvořením místní funkce v souboru. Nahraďte aktuální animaci následujícím kódem:
await ShowConsoleAnimation();
static async Task ShowConsoleAnimation()
{
for (int i = 0; i < 20; i++)
{
Console.Write("| -");
await Task.Delay(50);
Console.Write("\b\b\b");
Console.Write("/ \\");
await Task.Delay(50);
Console.Write("\b\b\b");
Console.Write("- |");
await Task.Delay(50);
Console.Write("\b\b\b");
Console.Write("\\ /");
await Task.Delay(50);
Console.Write("\b\b\b");
}
Console.WriteLine();
}
Předchozí kód vytvoří místní funkci uvnitř hlavní metody. Tento kód stále není opakovaně použitelný. Proto tento kód extrahujte do třídy. Vytvořte nový soubor s názvem utilities.cs a přidejte následující kód:
namespace MyNamespace
{
public static class Utilities
{
public static async Task ShowConsoleAnimation()
{
for (int i = 0; i < 20; i++)
{
Console.Write("| -");
await Task.Delay(50);
Console.Write("\b\b\b");
Console.Write("/ \\");
await Task.Delay(50);
Console.Write("\b\b\b");
Console.Write("- |");
await Task.Delay(50);
Console.Write("\b\b\b");
Console.Write("\\ /");
await Task.Delay(50);
Console.Write("\b\b\b");
}
Console.WriteLine();
}
}
}
Soubor, který obsahuje příkazy nejvyšší úrovně, může také obsahovat obory názvů a typy na konci souboru za příkazy nejvyšší úrovně. V tomto kurzu ale vložíte animační metodu do samostatného souboru, aby byla snadněji použitelná.
Nakonec můžete vyčistit animační kód, abyste odstranili duplicitu, při iteraci sadou prvků animací definovaných v poli animations pomocí smyčky foreach.
Úplná metoda ShowConsoleAnimation po refaktoringu by měla vypadat podobně jako následující kód:
public static async Task ShowConsoleAnimation()
{
string[] animations = ["| -", "/ \\", "- |", "\\ /"];
for (int i = 0; i < 20; i++)
{
foreach (string s in animations)
{
Console.Write(s);
await Task.Delay(50);
Console.Write("\b\b\b");
}
}
Console.WriteLine();
}
Teď máte úplnou aplikaci a refaktorovali jste opakovaně použitelné části pro pozdější použití. Můžete volat novou pomocnou metodu z příkazů nejvyšší úrovně, jak je uvedeno ve finální verzi hlavního programu.
using MyNamespace;
Console.WriteLine();
foreach(var s in args)
{
Console.Write(s);
Console.Write(' ');
}
Console.WriteLine();
await Utilities.ShowConsoleAnimation();
string[] answers =
[
"It is certain.", "Reply hazy, try again.", "Don’t count on it.",
"It is decidedly so.", "Ask again later.", "My reply is no.",
"Without a doubt.", "Better not tell you now.", "My sources say no.",
"Yes – definitely.", "Cannot predict now.", "Outlook not so good.",
"You may rely on it.", "Concentrate and ask again.", "Very doubtful.",
"As I see it, yes.",
"Most likely.",
"Outlook good.",
"Yes.",
"Signs point to yes.",
];
var index = new Random().Next(answers.Length - 1);
Console.WriteLine(answers[index]);
Předchozí příklad přidá volání na Utilities.ShowConsoleAnimationa přidává další direktivu using.
Shrnutí
Příkazy nejvyšší úrovně usnadňují vytváření jednoduchých programů pro zkoumání nových algoritmů. Můžete experimentovat s algoritmy tím, že vyzkoušíte různé fragmenty kódu. Jakmile jste se dozvěděli, co funguje, můžete refaktorovat kód tak, aby byl lépe udržovatelný.
Příkazy nejvyšší úrovně zjednodušují programy založené na konzolových aplikacích. Mezi tyto aplikace patří Funkce Azure, GitHub Actions a další malé nástroje. Další informace najdete v tématu příkazy nejvyšší úrovně (Průvodce programováním v C#).
