The Complete Reference

Tài liệu học lập trình C# cho sinh viên và mọi người.

C# 4.0: The Complete Reference Herbert Schildt New York Chicago San Francisco Lisbon London Madrid Mexico City Milan New Delhi San Juan Seoul Singapore Sydney Toronto Copyright © 2010 by The McGraw-Hill Companies. All rights reserved. Except as permitted under the United States Copyright Act of 1976, no part of this publication may be reproduced or distributed in any form or by any means, or stored in a database or retrieval system, without the prior written permission of the publisher. ISBN: 978-0-07-174117-0 MHID: 0-07-174117-8 The material in this eBook also appears in the print version of this title: ISBN: 978-0-07-174116-3, MHID: 0-07-174116-X. All trademarks are trademarks of their respective owners. Rather than put a trademark symbol after every occurrence of a trademarked name, we use names in an editorial fashion only, and to the benefi t of the trademark owner, with no intention of infringement of the trademark. Where such designations appear in this book, they have been printed with initial caps. McGraw-Hill eBooks are available at special quantity discounts to use as premiums and sales promotions, or for use in corporate training programs. To contact a representative please e-mail us at bulksales@mcgraw-hill.com. All trademarks or copyrights mentioned herein are the possession of their respective owners and McGraw-Hill makes no claim of ownership by the mention of products that contain these marks. Information has been obtained by McGraw-Hill from sources believed to be reliable. However, because of the possibility of human or mechanical error by our sources, McGraw-Hill, or others, McGraw-Hill does not guarantee the accuracy, adequacy, or completeness of any information and is not responsible for any errors or omissions or the results obtained from the use of such information. TERMS OF USE This is a copyrighted work and The McGraw-Hill Companies, Inc. 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Contents at a Glance Part I The C# Language 1 The Creation of C# . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 An Overview of C# . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3 Data Types, Literals, and Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 4 Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 5 Program Control Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 6 Introducing Classes and Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 7 Arrays and Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 8 A Closer Look at Methods and Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 9 Operator Overloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 10 Indexers and Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 11 Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 12 Interfaces, Structures, and Enumerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 13 Exception Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345 14 Using I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 15 Delegates, Events, and Lambda Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411 16 Namespaces, the Preprocessor, and Assemblies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449 17 Runtime Type ID, Refl ection, and Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471 18 Generics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507 19 LINQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565 20 Unsafe Code, Pointers, Nullable Types, Dynamic Types, and Miscellaneous Topics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 605 Part II Exploring the C# Library 21 Exploring the System Namespace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 639 22 Strings and Formatting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 691 23 Multithreaded Programming, Part One . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 735 24 Multithreading, Part Two: Exploring the Task Parallel Library and PLINQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 783 25 Collections, Enumerators, and Iterators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 817 26 Networking Through the Internet Using System.Net . . . . . . . . . . . . . . . . . 895 A Documentation Comment Quick Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 921 Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 925 Contents Special Thanks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxi Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxiii Part I The C# Language 1 The Creation of C# . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 C#’s Family Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 C: The Beginning of the Modern Age of Programming . . . . . . . . . . . 3 The Creation of OOP and C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 The Internet and Java Emerge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 The Creation of C# . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 The Evolution of C# . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 How C# Relates to the .NET Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 What Is the .NET Framework? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 How the Common Language Runtime Works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Managed vs. Unmanaged Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 The Common Language Specifi cation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2 An Overview of C# . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Object-Oriented Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Encapsulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Polymorphism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 A First Simple Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Using csc.exe, the C# Command-Line Compiler . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Using the Visual Studio IDE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 The First Sample Program, Line by Line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Handling Syntax Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 A Small Variation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 A Second Simple Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Another Data Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Two Control Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 The if Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 The for Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Using Code Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Semicolons, Positioning, and Indentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 The C# Keywords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Identifi ers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 The .NET Framework Class Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3 Data Types, Literals, and Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Why Data Types Are Important . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 C#’s Value Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Integers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Floating-Point Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 The decimal Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Characters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 The bool Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Some Output Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Literals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Hexadecimal Literals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Character Escape Sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 String Literals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 A Closer Look at Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Initializing a Variable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Dynamic Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Implicitly Typed Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 The Scope and Lifetime of Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Type Conversion and Casting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Automatic Conversions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Casting Incompatible Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Type Conversion in Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Using Casts in Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 4 Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Arithmetic Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Increment and Decrement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Relational and Logical Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Short-Circuit Logical Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 The Assignment Operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Compound Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 The Bitwise Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 The Bitwise AND, OR, XOR, and NOT Operators . . . . . . . . . . . . . . . 75 The Shift Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Bitwise Compound Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 The ? Operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Spacing and Parentheses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Operator Precedence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 5 Program Control Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 The if Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 Nested ifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 The if-else-if Ladder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 The switch Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Nested switch Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 The for Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Some Variations on the for Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 The while Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 The do-while Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 The foreach Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Using break to Exit a Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Using continue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 return . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 The goto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 6 Introducing Classes and Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 Class Fundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 The General Form of a Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 Defi ne a Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 How Objects Are Created . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Reference Variables and Assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 Add a Method to the Building Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 Return from a Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 Return a Value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 Use Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Add a Parameterized Method to Building . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 Avoiding Unreachable Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 Parameterized Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 Add a Constructor to the Building Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 The new Operator Revisited . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 Using new with Value Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 Garbage Collection and Destructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Destructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 The this Keyword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 7 Arrays and Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 One-Dimensional Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Multidimensional Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Two-Dimensional Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Arrays of Three or More Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 Initializing Multidimensional Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 Jagged Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Assigning Array References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 Using the Length Property . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 Using Length with Jagged Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 Implicitly Typed Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 The foreach Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 Constructing Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 Operating on Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 Arrays of Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 Strings Are Immutable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 Strings Can Be Used in switch Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 8 A Closer Look at Methods and Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 Controlling Access to Class Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 C#’s Access Modifi ers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 Applying Public and Private Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 Controlling Access: A Case Study . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 Pass References to Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 How Arguments Are Passed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 Use ref and out Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Use ref . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 Use out . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 Use ref and out on References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 Use a Variable Number of Arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Return Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 Return an Array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 Method Overloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 Overload Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 Invoke an Overloaded Constructor Through this . . . . . . . . . . . . . . . . 199 Object Initializers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Optional Arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 Optional Arguments vs. Overloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 Optional Arguments and Ambiguity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 A Practical Example of Optional Arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 Named Arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 The Main( ) Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 Return Values from Main( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 Pass Arguments to Main( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 Recursion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 Understanding static . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 Static Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 Static Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 9 Operator Overloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 Operator Overloading Fundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 Overloading Binary Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 Overloading Unary Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 Handling Operations on C# Built-in Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 Overloading the Relational Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 Overloading true and false . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 Overloading the Logical Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 A Simple Approach to Overloading the Logical Operators . . . . . . . . 237 Enabling the Short-Circuit Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 Conversion Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 Operator Overloading Tips and Restrictions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 Another Example of Operator Overloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 10 Indexers and Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 Indexers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 Creating One-Dimensional Indexers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 Indexers Can Be Overloaded . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 Indexers Do Not Require an Underlying Array . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 Multidimensional Indexers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 Auto-Implemented Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267 Use Object Initializers with Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268 Property Restrictions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269 Use Access Modifi ers with Accessors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269 Using Indexers and Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272 11 Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 Inheritance Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 Member Access and Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 Using Protected Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283 Constructors and Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 Calling Base Class Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286 Inheritance and Name Hiding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290 Using base to Access a Hidden Name . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 Creating a Multilevel Hierarchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 When Are Constructors Called? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 Base Class References and Derived Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 Virtual Methods and Overriding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 Why Overridden Methods? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 Applying Virtual Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 Using Abstract Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 Using sealed to Prevent Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313 The object Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313 Boxing and Unboxing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 Is object a Universal Data Type? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317 12 Interfaces, Structures, and Enumerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 Implementing Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 Using Interface References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 Interface Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 Interface Indexers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328 Interfaces Can Be Inherited . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 Name Hiding with Interface Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331 Explicit Implementations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331 Choosing Between an Interface and an Abstract Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 The .NET Standard Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 Why Structures? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 Enumerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340 Initialize an Enumeration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341 Specify the Underlying Type of an Enumeration . . . . . . . . . . . . . . . . 342 Use Enumerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342 13 Exception Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345 The System.Exception Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345 Exception-Handling Fundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346 Using try and catch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346 A Simple Exception Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346 A Second Exception Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348 The Consequences of an Uncaught Exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349 Exceptions Let You Handle Errors Gracefully . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351 Using Multiple catch Clauses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352 Catching All Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 Nesting try Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354 Throwing an Exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355 Rethrowing an Exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356 Using fi nally . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357 A Closer Look at the Exception Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359 Commonly Used Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360 Deriving Exception Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362 Catching Derived Class Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 Using checked and unchecked . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368 14 Using I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 C#’s I/O Is Built Upon Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 Byte Streams and Character Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 The Predefi ned Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 The Stream Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372 The Stream Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372 The Byte Stream Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 The Character Stream Wrapper Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 Binary Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 Console I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 Reading Console Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 Using ReadKey( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377 Writing Console Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379 FileStream and Byte-Oriented File I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380 Opening and Closing a File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380 Reading Bytes from a FileStream . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382 Writing to a File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384 Using FileStream to Copy a File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386 Character-Based File I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387 Using StreamWriter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387 Using a StreamReader . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389 Redirecting the Standard Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390 Reading and Writing Binary Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392 BinaryWriter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392 BinaryReader . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392 Demonstrating Binary I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394 Random Access Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398 Using MemoryStream . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 Using StringReader and StringWriter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402 The File Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404 Using Copy( ) to Copy a File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404 Using Exists( ) and GetLastAccessTime( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405 Converting Numeric Strings to Their Internal Representation . . . . . . . . . . . 406 15 Delegates, Events, and Lambda Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411 Delegates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411 Delegate Method Group Conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414 Using Instance Methods as Delegates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414 Multicasting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416 Covariance and Contravariance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418 System.Delegate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420 Why Delegates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420 Anonymous Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420 Anonymous Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421 Pass Arguments to an Anonymous Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422 Return a Value from an Anonymous Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422 Use Outer Variables with Anonymous Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . 424 Lambda Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425 The Lambda Operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425 Expression Lambdas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426 Statement Lambdas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428 Events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431 A Multicast Event Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433 Instance Methods vs. Static Methods as Event Handlers . . . . . . . . . . 434 Using Event Accessors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436 Miscellaneous Event Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441 Use Anonymous Methods and Lambda Expressions with Events . . . . . . . . 441 [...]... and C# at the same time will be a challenging experience To create and run programs using the C# command-line compiler, follow these three steps: 1 Enter the program using a text editor 2 Compile the program using csc.exe 3 Run the program Chapter 2: An Overview of C# 15 Entering the Program Compiling the Program To compile the program, execute the C# compiler, csc.exe, specifying the name of the source... entities The first is the Common Language Runtime (CLR) This is the system that manages the execution of your program Along with other benefits, the Common Language Runtime is the part of the NET Framework that enables programs to be portable, supports mixed-language programming, and provides for secure execution The second entity is the NET class library This library gives your program access to the runtime... features before reaping the benefits of the object-oriented methodology C++ simmered in the background during much of the 1980s, undergoing extensive development By the beginning of the 1990s, C++ was ready for mainstream use, and its popularity exploded By the end of the decade, it had become the most widely used programming language Today, C++ is still the preeminent language for the development of high-performance... special relationship to its runtime environment, the NET Framework The reason for this is twofold First, C# was initially designed by Microsoft to create code for the NET Framework Second, the libraries used by C# are the ones defined by the NET Framework Thus, even though it is theoretically possible to separate C# the language from the NET environment, the two are closely linked Because of this, it... programming landscape These include lambda expressions, languageintegrated query (LINQ), extension methods, and implicitly typed variables, among others Although all of the new 3.0 features were important, the two that had the most high-profile impact on the language were LINQ and lambda expressions They added a completely new dimension to C# and further emphasized its lead in the ongoing evolution... to interact easily with other code The metadata is contained in the same file as the MSIL 9 2 CHAPTER An Overview of C# B y far, the hardest thing about learning a programming language is the fact that no element exists in isolation Instead, the components of the language work together This interrelatedness makes it difficult to discuss one aspect of C# without involving another To help overcome this... it—all from the command line Therefore, if you know how to use the Command Prompt window and its command-line interface, using the command-line compiler will be faster and easier than using the IDE C AUTION If you are not familiar with the Command Prompt window, then it is probably better to use the Visual Studio IDE Although the Command Prompt is not difficult to master, trying to learn both the Command... Automation and COM are outside the scope of this book) In general, the new 4.0 features further streamline coding and improve the usability of C# There is another major feature that relates directly to C# 4.0 programming, but which is provided by the NET Framework 4.0 This is support for parallel programming through two major new features The first is the Task Parallel Library (TPL) and the second is Parallel... causes the Add New Item dialog to be displayed Select Code in the Installed Templates list Next, select Code File and then change the name to Example.cs, as shown here: Chapter 2: An Overview of C# 19 PART I 5 Next, add the file to the project by pressing Add Your screen will now look like this: 20 Part I: The C# Language 6 Next, type the example program into the Example.cs window (You can download the. .. comments The one shown at the top of the program is called a multiline comment This type of comment must begin with /* and end with */ Anything between these two comment symbols is ignored by the compiler As the name suggests, a multiline comment can be several lines long The next line in the program is using System; PART I As the preceding instructions show, compiling short sample programs using the IDE