教學課程:使用最上層的語句探索想法,以在您學習時建立程式碼

在本教學課程中,您將了解如何:

  • 瞭解如何使用最上層語句的規則。
  • 使用最上層的語句來探索演算法。
  • 將探勘重構為可重複使用的元件。

必要條件

您必須設定您的電腦以執行 .NET 6,其中包括 c # 10 編譯器。 從Visual Studio 2022.net 6 SDK開始,可以使用 c # 10 編譯器。

本教學課程假設您已熟悉 c # 和 .net,包括 Visual Studio 或 .net CLI。

開始探索

最上層的語句可讓您將程式的進入點放在類別中的靜態方法,以避免需要額外的繁瑣。 新主控台應用程式的一般起點看起來會像下列程式碼:

using System;

namespace Application
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Hello World!");
        }
    }
}

上述程式碼是執行命令並建立新的主控台應用程式的結果 dotnet new console 。 這11行只包含一行可執行程式碼。 您可以使用新的最上層語句功能來簡化該程式。 這可讓您移除此程式中的所有程式程式碼,而不是兩行:

// See https://aka.ms/new-console-template for more information
Console.WriteLine("Hello, World!");

重要

適用于 .NET 6 的 c # 範本會使用 最上層語句。 如果您已經升級至 .NET 6 preview,您的應用程式可能不符合本文中的程式碼。 如需詳細資訊,請參閱新的 c # 範本產生最上層語句的文章

.NET 6 SDK 也會針對使用下列 Sdk 的專案,新增一組隱含 指示詞:

  • Microsoft.NET.Sdk
  • Microsoft.NET.Sdk.Web
  • Microsoft NET.TCP。

這些隱含 global using 指示詞包含專案類型的最常見命名空間。

這項功能可簡化開始探索新構想所需的一切。 您可以使用最上層的語句來撰寫腳本案例,或使用來進行探索。 完成基本工作之後,您就可以開始重構程式碼,並建立方法、類別或其他元件,以使用您所建立的可重複使用元件。 最上層的語句可讓您快速實驗和初學者教學課程。 它們也提供從實驗到完整程式的流暢途徑。

最上層的語句會依它們出現在檔案中的順序來執行。 最上層的語句只可用於應用程式中的一個原始程式檔。 如果您在多個檔案中使用,編譯器會產生錯誤。

打造魔術 .NET 回應機器

在本教學課程中,我們將建立一個主控台應用程式,以隨機答案回答「是」或「否」問題。 您將逐步建立功能。 您可以專注于工作,而不是一般程式結構所需的工作。 然後,當您對功能感到滿意之後,就可以依照您的需要重構應用程式。

好的起點是將問題寫回主控台。 您可以從撰寫下列程式碼開始:

Console.WriteLine(args);

您不 args 會宣告變數。 針對包含最上層語句的單一原始程式檔,編譯器 args 會辨識為代表命令列引數。 引數的類型 string[] 為,如同在所有 c # 程式中一樣。

您可以藉由執行下列 dotnet run 命令來測試您的程式碼:

dotnet run -- Should I use top level statements in all my programs?

命令列上的 -- 引數會傳遞至程式。 您可以看到變數的類型 args ,因為這會功能列印到主控台:

System.String[]

若要將問題寫入主控台,您必須列舉引數,並以空格分隔。 WriteLine以下列程式碼取代呼叫:

Console.WriteLine();
foreach(var s in args)
{
    Console.Write(s);
    Console.Write(' ');
}
Console.WriteLine();

現在,當您執行程式時,它會正確地將問題顯示為引數字串。

以隨機答案回應

回應問題之後,您可以加入程式碼來產生隨機答案。 從新增可能的答案陣列開始:

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.",
};

此陣列有十個肯定的答案,五個為非順序,五個為負數。 接下來,新增下列程式碼,以產生並顯示來自陣列的隨機答案:

var index = new Random().Next(answers.Length - 1);
Console.WriteLine(answers[index]);

您可以再次執行應用程式以查看結果。 您應該會看到類似下列輸出的內容:

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.

這段程式碼會回答問題,但讓我們再新增一項功能。 您希望您的問題應用程式模擬對答案的思考。 您可以藉由新增一些 ASCII 動畫,並在工作時暫停。 將下列程式碼新增至回顯問題的行之後:

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();

您也需要將語句新增 using 至原始程式檔的頂端:

using System.Threading.Tasks;

using語句必須在檔案中的任何其他語句之前。 否則,就是編譯器錯誤。 您可以再次執行程式,並查看動畫。 這可提供更好的體驗。 請試驗延遲的長度,以符合您的感受。

上述程式碼會建立一組以空格分隔的旋轉線。 await新增關鍵字會指示編譯器以具有 async 修飾詞的方法產生程式進入點,並 System.Threading.Tasks.Task 傳回。 此程式不會傳回值,因此程式進入點 Task 會傳回。 如果您的程式傳回整數值,您可以在最上層語句的結尾加入 return 語句。 該 return 語句會指定要傳回的整數值。 如果最上層的語句包含 await 運算式,則傳回類型會變成 System.Threading.Tasks.Task<TResult>

未來的重構

您的程式看起來應該像下列程式碼:

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]);

上述程式碼是合理的。 這麼做確實有成效。 但它無法重複使用。 現在您已讓應用程式運作,接下來可以提取可重複使用的元件。

其中一個候選項是顯示等候動畫的程式碼。 該程式碼片段可能會變成方法:

您可以從在檔案中建立區域函數開始。 以下列程式碼取代目前的動畫:

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();
}

上述程式碼會在您的 main 方法內建立區域函數。 這仍然無法重複使用。 因此,請將該程式碼解壓縮至類別中。 建立名為 utilities 的新檔案,並新增下列 程式 代碼:

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();
        }
    }
}

具有最上層語句的檔案也可以在檔案結尾的最上層語句之後,包含命名空間和類型。 但是在本教學課程中,您會將動畫方法放在個別的檔案中,讓它更容易重複使用。

最後,您可以清除動畫程式碼以移除一些重複項:

foreach (string s in new[] { "| -", "/ \\", "- |", "\\ /", })
{
    Console.Write(s);
    await Task.Delay(50);
    Console.Write("\b\b\b");
}

現在您有一個完整的應用程式,而且您已經重構可重複使用的元件,以供稍後使用。 您可以從最上層的語句呼叫新的公用程式方法,如下所示:

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]);

上述範例會將呼叫新增至 Utilities.ShowConsoleAnimation ,並加入其他 using 語句。

總結

最上層的語句可讓您更輕鬆地建立簡單的程式,以用來探索新的演算法。 您可以嘗試使用不同的程式碼片段來實驗演算法。 一旦您瞭解運作方式之後,就可以重構程式碼,以更容易維護。

最上層的語句可簡化以主控台應用程式為基礎的程式。 這些包括 Azure 函數、GitHub 動作和其他小型公用程式。 如需詳細資訊,請參閱 (c # 程式設計手冊) 的最上層語句