Syntax von C-Sharp

Dieser Artikel bietet eine Übersicht einiger Sprachelemente von C#.

Bedingte Ausführung (if, else, switch)

Der sogenannte if-Block hat zur Folge, dass die zwischen den geschweiften Klammern liegenden Anweisungen nur dann in Kraft treten, wenn die angegebene Bedingung erfüllt ist, d. h. ihr Wert true ist. Der else-Block, der nur in Verbindung mit einem if-Block stehen kann, wird nur dann ausgeführt, wenn die Anweisungen des if-Blocks nicht ausgeführt wurden.

if (Bedingung)
{
  Anweisungen;
}
else if (Bedingung)
{
  Anweisungen;
}
else
{
  Anweisungen;
}

Die switch-Anweisung ist die Darstellung eines Falles, in dem, je nach Wert eines Ausdrucks, andere Anweisungen ausgeführt werden müssen. Es wird immer bei dem case-Label fortgefahren, dessen Wert mit dem Ausdruck in der switch-Anweisung übereinstimmt. Wenn keiner der Fälle zutrifft, wird zum optionalen default-Zweig gesprungen.

switch (Ausdruck)
{
  case Fall_1:
    Anweisungen;
    break;
  case Fall_2:
    Anweisungen;
    break;
  default:
    Anweisungen;
    break;
}

Im Gegensatz zu C und C++ bricht der C#-Compiler bei Nichtangabe der Anweisung break den Kompiliervorgang mit einem Fehler ab.

Wird in einem case-Zweig die Anweisung return oder goto notiert, so muss in diesem Fall kein abschließendes break vorhanden sein. Ein eventuelles Vorhandensein würde mit dem Hinweis „Unerreichbarer Code wurde entdeckt“ angemerkt werden.

Außerdem sind in C# auch Strings als Prüfausdruck erlaubt:

String cmd;
...
switch (cmd)
{
  case "run":
    Anweisungen;
    break;
  case "save":
    Anweisungen;
    break;
  default:
    Anweisungen;
    break;
}

Schleifen (for, do, while, foreach)

Wird eine for-Schleife ausgeführt, wird zuerst der Startausdruck gültig. Ist dieser vollständig bearbeitet, werden die Anweisungen im Schleifenrumpf Inkrementierungsausdruck wiederholt, solange Gültigkeitsbedingung true ergibt.

for (Startausdruck; Gültigkeitsbedingung; Inkrementierungsausdruck)
{
  Anweisungen;
}

Die while-Schleife ist dagegen recht primitiv: sie wiederholt die Anweisungen, solange die Bedingung true zurückgibt. Die Bedingung der while-Schleife wird immer vor dem Anweisungsblock ausgewertet. Wenn die Bedingung von Anfang an nicht erfüllt ist, wird der Schleifenrumpf nicht durchlaufen.

while (Bedingung)
{
  Anweisungen;
}

Die Bedingung der Do-While-Schleife wird immer nach dem Anweisungsblock ausgeführt. Die Schleife wird daher mindestens ein mal durchlaufen.

do
{
  Anweisungen;
} while (Bedingung);

Mit der foreach-Schleife wird durch alle Mitglieder einer Collection iteriert. In der Schleife besteht nur lesender Zugriff auf die Schleifenvariable.

foreach (Typ Variablename in Collection)
{
  Anweisungen;
}

Die Sprungbefehle break, continue, goto und return

for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
  if (i < 8)
    continue;
  Console.WriteLine("Continue wurde nicht ausgeführt.");
}

Mit dem Befehl continue wird der nächste Durchlauf einer Schleife veranlasst. (Dabei wird der restliche Code in der Schleife nach dem continue Befehl übersprungen). Im Beispiel wird der Text nur zweimal ausgegeben.

for (int i = 0; i < 100; ++i)
{
  if (i == 5)
    break;
  Console.WriteLine(i);
}

Der Befehl break veranlasst das Programm, die nächste umschließende Schleife (oder switch) zu verlassen. In diesem Beispiel werden nur die Zahlen 0, 1, 2, 3 und 4 ausgegeben.

int a = 1;
Top:
a++;
if (a <= 5)
  goto Top;
Console.WriteLine("a sollte jetzt 6 sein.");

Mit goto springt das Programm an das angegebene Sprungziel.

Die Benutzung von goto sollte jedoch möglichst vermieden werden, da dadurch der Quellcode in der Regel unleserlicher wird. Es gilt jedoch als akzeptiertes Sprachmittel, um tief verschachtelte Schleifen zu verlassen, da in diesen Fällen der Code mit goto lesbarer ist als durch mehrfache Verwendung von break oder anderen Sprachmitteln. Siehe auch Spaghetticode.

int result = ImQuadrat(2);
 
static int ImQuadrat(int x)
{
  int a;
  a = x*x;
  return a;
}

Mit return wird die aktuelle Methode verlassen und der im Kopf der Methode vereinbarte Referenz- bzw. Wertetyp als Rückgabewert zurückgeliefert. Methoden ohne Rückgabewert werden mit dem Schlüsselwort void gekennzeichnet.

Die using-Anweisung

Die using-Anweisung definiert einen Geltungsbereich, an dessen Ende ein Objekt automatisch freigegeben wird.

using (Font myFont = new Font("Arial", 10.0f))
{
  g.DrawString("Hallo Welt!", myFont, Brushes.Black);
}

Hier wird ein Font-Objekt erzeugt, das am Ende des Blocks automatisch durch Aufruf seiner Dispose-Methode wieder freigegeben wird. Dies geschieht selbst dann, wenn in dem Block eine Ausnahme ausgelöst wird. Der Vorteil liegt in der vereinfachten Schreibweise, denn intern wird daraus folgendes Konstrukt, das ansonsten manuell so formuliert werden müsste:

Font myFont = new Font("Arial", 10.0f);
 
try
{
  g.DrawString("Hallo Welt!", myFont, Brushes.Black);
}
finally
{
  if (myFont != null)
  {
    MyFont.Dispose();
  }
}

Klassen müssen die System.IDisposable-Schnittstelle implementieren, damit die using-Anweisung auf diese Weise eingesetzt werden kann.

Objekte und Klassen

Wenn man von einem Objekt spricht, handelt es sich dabei in der Umgangssprache normalerweise um ein reales Objekt oder einen Gegenstand des täglichen Lebens. Beispielsweise kann das ein Tier, ein Fahrzeug, ein Konto oder ähnliches sein.

Jedes Objekt kann durch verschiedene Attribute beschrieben werden und verschiedene Zustände annehmen und diese auch auslösen.

Übertragen auf die objektorierentierte Programmierung und C# ist ein Objekt ein Exemplar (siehe Schlüsselwort new) einer Klasse. Eine Klasse kann man dabei als Bauplan oder Gerüst eines Objektes ansehen.

Eine Klasse besitzt Eigenschaften (Variablen), Methoden (die Tätigkeiten darstellen) und Ereignisse, die die Folge von Zuständen sind bzw. diese auslösen.

Klasse

Eigenschaft(en)

Methode(n)

Ereignis(se)

Die Klasse namens „object“

Die Klasse object ist ein Referenztyp, von dem jede Klasse abgeleitet wird. So kann durch implizite Typumwandlung jeder Objekttyp in object umgewandelt werden.

.NET (und damit auch C#) unterscheidet zwischen Werttypen und Referenztypen. Werttypen sind jedoch auch (über den Zwischenschritt ValueType) von object abgeleitet. Deshalb kann (mittels eines boxing/unboxing genannten Verfahrens) auch eine Variable vom Typ object auf einen Werttyp, z. B. int verweisen.

Strukturen (struct)

Strukturen sind bereits als Sprachmittel aus Sprachen wie C++ oder Delphi (Records) bekannt. Sie dienen primär zur Erstellung eigener komplexer Datenstrukturen oder eigener Datentypen. So kann zum Beispiel eine Raumkoordinate, bestehend aus einer X-, einer Y- und einer Z-Position, durch eine Datenstruktur Koordinate abgebildet werden, die sich aus drei Gleitkommazahlen einfacher oder doppelter Genauigkeit zusammensetzt.

public struct Koordinate
{
  public double x;
  public double y;
  public double z;
  public Koordinate(double x, double y, double z)
  {
     this.x = x;
     this.y = y;
     this.z = z;
  }
  public override string ToString()
  {
    return(string.Format("x: {0}, y: {1}, z: {2}", x, y, z));
  }
}

C# fasst eine über das Schlüsselwort struct definierte Struktur als einen Wertetyp auf. Strukturen in C# können außerdem Methoden, Eigenschaften, Konstruktoren und andere Elemente von Klassen aufweisen; sie können aber nicht beerbt werden.

Der Unterschied einer Strukturinstanz im Vergleich zu einem Objekt besteht in ihrer Repräsentation im Speicher. Da keine zusätzlichen Speicherreferenzen benötigt werden, wie es bei einem Objekt erforderlich ist (Referenztyp), können Strukturinstanzen wesentlich ressourcenschonender eingesetzt werden. So basieren beispielsweise alle primitiven Datentypen in C# auf Strukturen.

Aufzählungen (Enumerationen)

Aufzählungen dienen zur automatischen Nummerierung der in der Aufzählung enthaltenen Elemente. Die Syntax für die Definition von Aufzählungen verwendet das Schlüsselwort enum (Abkürzung für Enumeration).

Der in C# verwendete Aufzählungstyp ähnelt dem in C, mit der Ausnahme, dass ein optionaler ganzzahliger Datentyp für die Nummerierung der Elemente angegeben werden kann. Ohne Angabe eines Datentyps wird int verwendet.

public enum Wochentag
{
  Montag = 1, Dienstag, Mittwoch, Donnerstag, Freitag, Samstag, Sonntag
}

Die Elementnummerierung in C# beginnt bei 0. Es ist aber auch möglich, wie in C, jedem Element – oder nur dem ersten Element – einen eigenen Startwert zuzuweisen (wie im obigen Beispiel). Dabei können sich die Anfangswerte wiederholen. Die Zählung beginnt dann jeweils von neuem bei dem definierten Startwert und Element.

In C# ist es auch möglich, ein bestimmtes Element einer Enumeration über seine Ordinalzahl anzusprechen. Hierzu ist aber eine explizite Typumwandlung notwendig.

Wochentag Tag = Wochentag.Mittwoch;
System.Console.WriteLine(Tag); // Ausgabe: Mittwoch
System.Console.WriteLine((int)Tag); // Ausgabe: 3
System.Console.WriteLine((Wochentag)3); // Ausgabe: Mittwoch

Flags

Neben der beschriebenen Variante des enum-Aufzählungstyps existiert noch eine spezielle Variante von Enumeration. Flags definieren Enumerationen auf Bitebene und werden durch die Metainformation [Flags] vor der Enum-Deklaration definiert. Flag-Elemente können auf Bitebene verknüpft werden.

---

Zugriffsmodifikatoren

Zugriffsmodifikatoren regeln den Zugriff auf Klassen und deren Mitglieder (Methoden, Eigenschaften, Variablen, Felder und Ereignisse) in C#. Die folgende Tabelle führt die von C# unterstützten Zugriffsmodifikatoren auf und beschreibt deren Wirkung und den Sichtbarkeitskontext.

Name	Wirkung
internal	internal beschränkt den Zugriff auf Klassen und deren Mitglieder auf eine Assembly. Es handelt sich hierbei nicht um eine Beschränkung auf Namespaces, sondern auf die Assembly (also auf die jeweilige ausführbare Datei oder die Klassenbibliothek). Unter Java entspricht das der Beschränkung auf ein package.
private	Beschränkt den Zugriff auf eine Klasse und deren Mitglieder. Eine mit private deklarierte Klasse kann nur innerhalb der Klasse selbst instanziert werden (beispielsweise kann ein öffentlicher Konstruktor einer Klasse, oder die statische Funktion Main, einen privaten Konstruktor aufrufen, der nicht von außen aufgerufen werden kann). Oft wird private verwendet, um das Singleton-Muster umzusetzen (z. B. bei der Verwendung einer Klasse als Fabrik; siehe Fabrikmethode) oder die Vererbung zu beeinflussen oder zu verbieten (siehe auch Schlüsselwort sealed). Hinweis: Eine abgeleitete Klasse kann auf private Mitglieder der Basisklasse (vgl. Schlüsselwort base) ebenfalls nicht zugreifen. Soll ein solcher Zugriff möglich sein, so muss der Zugriffsmodifizierer protected verwendet werden.
protected	Der Modifikator protected erlaubt den Zugriff durch die deklarierende Klasse und durch alle abgeleitete Klassen. Der Modifikator sealed verändert nicht die Sichtbarkeit durch abgeleitete Klassen, sondern verhindert lediglich das Überschreiben der Methode durch die beerbende Klasse.
protected internal	Der Modifikator protected internal ist eine Kombination aus den Modifikatoren protected und internal. Die Methode ist sichtbar für alle abgeleiteten Klassen sowie für alle Klassen innerhalb der Assembly. Eine Sichtbarkeit nur für abgeleitete Klassen innerhalb der Assembly existiert in C# nicht. In diesem Fall muss auf den Modifikator internal zurückgegriffen werden.
public	Auf als public gekennzeichnete Klassen oder Klassenmitglieder (z. B. Methoden oder Eigenschaften) kann unbeschränkt zugegriffen werden. Sie werden deshalb auch als "öffentlich" bezeichnet.

Hinweise:

• Per Voreinstellung sind Klassenmitglieder (Methoden, Eigenschaften usw.), denen kein Zugriffsmodifikator zugewiesen wurde, automatisch als private deklariert. Klassen selbst dagegen besitzen automatisch den Modifikator internal und sind nur in der aktuellen Assembly sichtbar.
• Die Modifikatoren können bis auf protected und internal nicht miteinander kombiniert werden. protected internal spielt im Zusammenhang mit der Vererbung von Komponenten eine Rolle. Die Sichtbarkeit der Basisklasse wird von der abgeleiteten Klasse übernommen.
• Zur Implementierung einens Schnittstellenmembers muss ein Klassenmember entweder als public deklariert werden oder der Schnittstellenmember muss explizit implementiert werden.

---

Datentypen, Eigenschaften und Konstanten

C# kennt zwei Arten von Datentypen: Wertetypen und Referenztypen. Referenztypen dürfen dabei nicht mit Zeigern gleichgesetzt werden, wie sie u. a. aus der Sprache C++ bekannt sind. Diese werden von C# auch unterstützt, aber nur im „unsicheren Modus“ (engl. unsafe mode).

Wertetypen enthalten die Daten direkt, wobei Referenztypen im Gegensatz dazu nur Verweise auf die eigentlichen Daten, oder besser, Objekte darstellen. Beim Lesen und Schreiben von Wertetypen werden die Daten dagegen über einen Automatismus, Autoboxing genannt, in einer Instanz der jeweiligen Hüllenklasse (engl. wrapper) gespeichert oder aus ihr geladen.

Die Zuweisung eines Wertes bzw. einer Referenz kann während der Deklaration erfolgen oder später, sofern die Variable nicht als Konstante deklariert wurde. Die Deklaration erfolgt durch Angabe eines Datentyps gefolgt von einem Variablennamen:

// Datentyp Variable;
int i;
System.Collections.IList liste;

Es können auch mehrere Variablen des gleichen Typs zeitgleich deklariert werden:

// Datentyp Variable1, Variable2, ...;
int i, j, k;
System.Collections.IList liste1, liste2;

Ferner besteht die Möglichkeit, der Variablen bei der Deklaration auch gleich einen Wert oder eine Referenz zuzuweisen (Initialwert):

// Datentyp Variable=Wert/Referenz;
int i = 5;
int j = 2, k = 3;
System.Collections.IList liste = new System.Collections.ArrayList();

Auch die Mehrfachzuweisung eines Wertes an verschiedene Variablen ist möglich:

int i, j, k;
i = j = k = 123;

Einen Sonderfall der Zuweisung stellt die Deklaration von Feldern (Arrays) dar. Näheres hierzu im entsprechenden Abschnitt.

Datentypen und Speicherbedarf

Datentyp	Bit	Vorz.	Alias für (struct type)
bool	8	-	System.Boolean
byte	8	N	System.Byte
char	16	-	System.Char
decimal	128	-	System.Decimal
double	64	-	System.Double
float	32	-	System.Single
int	32	J	System.Int32
long	64	J	System.Int64
sbyte	8	J	System.SByte
short	16	J	System.Int16
uint	32	N	System.UInt32
ulong	64	N	System.UInt64
ushort	16	N	System.UInt16

Datentypen sind in C# nicht elementar, sondern objektbasiert. Jeder der in der Tabelle aufgeführten Datentypen stellt einen Alias auf eine Klasse des Namensraumes System dar. Beispielsweise wird der Datentyp bool durch die Klasse System.Boolean abgebildet. Durch die Objektbasiertheit ist es möglich, Methoden auf Datentypen anzuwenden:

1234.ToString(); int i = 17; i.ToString();

Vergleichbar mit C++, und anders als bei Java, gibt es unter C# vorzeichenbehaftete und vorzeichenlose Datentypen. Diese werden durch Voranstellen des Buchstabens s (für signed, englisch für vorzeichenbehaftet) und durch Voranstellen des Buchstabens u (für unsigned, englisch für vorzeichenlos) gekennzeichnet (sbyte, uint, ulong, ushort, mit Ausnahme von short). Die Gleitkomma-Datentypen (float, double, decimal) können neben einfacher auch doppelte Genauigkeit aufweisen und haben einen variierenden Speicherbedarf. Dadurch ändert sich die Genauigkeit, was in der Anzahl der möglichen Nachkommastellen zum Ausdruck kommt.

Konstanten (Schlüsselwort const)

Einem mit const deklarierten „Objekt“ kann nach der Deklaration und Initialisierung kein neuer Inhalt zugewiesen werden. Das „Objekt“ wird dadurch zu einer Konstanten.

Es muss dabei vom Compiler festgestellt werden können, dass der Wert, der einer Konstante zugewiesen wird, unveränderlich ist. Es ist also auch möglich, eine Konstante von einem Referenztypen zu definieren, allerdings darf dieser nur null zugewiesen werden.

Grund dafür ist, dass der Compiler alle Verwendungen von Konstanten bereits zum Zeitpunkt des Kompilierens ersetzt. Strukturen können nicht konstant sein, da sie in einem Konstruktor einen Zufallsgenerator benutzen könnten.

Fehlerhafte Zuweisungen einer Konstanten werden mit dem Kompilierfehler CS0133 vom C-Sharpkompilierer moniert.

using System;
using System.IO;

public class ConstBeispiel
{
  public static void Main()
  {
    //Es wird eine Konstante für die Länge eines Arrays angelegt
    const int  arrayLength = 1024;
    //Es wird eine Konstante festgelegt, welche die Zugriffart auf eine Datei beschreibt (Enum)
    const FileMode fm = FileMode.Open;
    //Es wird eine Konstante festgelegt, welche den Namen der zu öffnende Datei festlegt
    const string  fileName = "beispiel.txt";
    
    //Buffer erstellen
    byte[] readBuffer = new byte[arrayLength];
    //Stream zur Datei öffnen
    FileStream fs = new FileStream(fileName,fm);
    //Daten Lesen
    fs.Read(readBuffer,0,readBuffer.Length);
    //Stream schließen
    fs.Close();
    //Daten ggf. bearbeiten.
    ...
    // FEHLER: IList wird ein Referenzdatentyp zugewiesen, nicht konstant
    const IList liste = new ArrayList();
    
    // FEHLER: const + struct
    const TimeSpan zeitSpanne =  new TimeSpan(10);
    
  }
}

Konstanten gibt es auch in anderen Sprachen (z. B. C++, Java). In Java werden Konstanten durch das Schlüsselwort final gekennzeichnet, in Fortran durch PARAMETER.

Eigenschaften (Schlüsselwörter get, set und value)

Eine Eigenschaft (property) ist eine Sicht auf eine öffentliche Variable einer Klasse. Die Variable selbst wird durch einen Zugriffsmodifizierer wie private oder protected (bei Variablen, die in abgeleiteten Klassen überschrieben werden sollen) für den Zugriff von außen gesperrt und über eine Eigenschaft zugänglich gemacht. Über die Eigenschaft kann dann bestimmt werden, ob ein lesender oder schreibender Zugriff auf die referenzierte Variable erfolgen darf. Beide Möglichkeiten sind auch miteinander kombinierbar.

Eine Eigenschaft wird durch Zuweisung eines Datentyps (der dem Datentyp der Variable entsprechen muss) zu einem Eigenschaftsnamen angelegt und hat eine ähnliche Struktur wie die Syntax einer Methode. Die Eigenschaft ist dabei wie eine Variable ansprechbar und ihr kann auch ein Zugriffsmodifizierer zugewiesen werden. Eine Eigenschaft enthält selbst keine Daten, sondern bildet diese auf die referenzierte Variable ab (vergleichbar mit einem Zeiger).

Zur Abfrage einer Eigenschaft existiert in C# das Schlüsselwort get und zum Setzen eines Wertes das Schlüsselwort set. Von außen stellt sich die Eigenschaft dann wie eine Variable dar und der Zugriff kann entsprechend erfolgen (vgl. VisualBasic).

Die Programmiersprache Java verfolgt mit den Set- und Get-Methoden (Bean-Pattern, Introspection) das gleiche Ziel - alle Zugriffe erfolgen nie direkt über eine Variable, sondern über die entsprechende Methode.

Beispiel einer Eigenschaftsdefinition Wohnort für eine private Variable (_wohnort):

public class EigenschaftBeispiel
{
  private string _wohnort;
  public string Wohnort
  {
    get
    {
      return _wohnort;
    }
    set
    {
      _wohnort = "12345 " + value;
    }
  }
}

Durch das "Weglassen" des Schlüsselwortes set oder des Schlüsselwortes get kann gesteuert werden, ob die Eigenschaft nur gelesen oder nur geschrieben werden darf. Das Schlüsselwort value ist dabei ein Platzhalter für den der Eigenschaften zugewiesenen Wert, der gesetzt werden soll. Er kann nur in Verbindung mit dem Schlüsselwort set im entsprechenden Block verwendet werden (und entspricht in etwa einer temporären lokalen Variable).

Beispiel für den Zugriff auf die oben definierte Eigenschaft Wohnort:

EigenschaftBeispiel instanz = new EigenschaftBeispiel();
instanz.Wohnort = "Musterstadt";
Console.WriteLine(instanz.Wohnort);
// Ausgabe: 12345 Musterstadt

Würde bei der obigen Definition der Eigenschaft ‚Wohnort‘ der get-Block weggelassen, so würde der lesende Zugriff zu einem Zugriffsfehler führen (im Beispiel in der Zeile, in der die Ausgabe erfolgt).

Neben dem einfachen Setzen oder Lesen einer Eigenschaft, können im set-Block bzw. get-Block auch Operationen ausgeführt werden, beispielsweise die Potenzierung eines bei set übergebenen Wertes (value mal Exponent), bevor er der Variablen zugewiesen wird. Das gleiche gilt für das Schlüsselwort get. Theoretisch kann somit ein Zugriff für den Benutzer einer Klasse ganz unerwartete Ergebnisse bringen. Deshalb sollten alle Operationen, die Veränderungen auf einen Wert durchführen über normale Methoden abgebildet werden. Ausgenommen sind natürlich Wertprüfungen bei set.

Das Beispiel konkateniert den der Eigenschaft übergebenen Wert (hier: Musterstadt) zur Zeichenkette "12345 ". Diese Aktion ist syntaktisch und semantisch richtig, sie sollte dennoch in einer Methode ausgeführt werden.

Darstellung spezieller Zeichen oder Zeichenfolgen („escapen“)

Seq.	Beschreibung	Hexadezimal
\	Einleitung alternativer Interpretation	0x001B
\'	Einfaches Anführungszeichen	0x0007
"	Doppeltes Anführungszeichen	0x0022
\\	Umgekehrter Schrägstrich	0x005C
\0	Null	0x0000
\a	Signalton (engl. alert)	0x0007
\b	Rückschritt (engl. backspace)	0x0008
\f	Seitenvorschub (engl. form feed)	0x000C
\n	Zeilenwechsel (engl. new line)	0x000A
\r	Wagenrücklauf (engl. carriage return)	0x000D
\t	Tabulator, horizontal	0x0009
\v	Tabulator, vertikal	0x000B
\x	Hexadezimale Zeichenfolge für ein einzelnes Unicode-Zeichen
\u	Zeichenfolge für Unicode-Zeichen in Zeichenliteralen.
\U	Zeichenfolge für Unicode-Zeichen in Zeichenketten-Literalen.

Ein auf das Zeichen „\“ (umgekehrter Schrägstrich, engl. backslash) folgendes Zeichen wird anders interpretiert als sonst. Dabei handelt es sich meistens um nicht darstellbare Zeichen. Soll der umgekehrte Schrägstrich selbst dargestellt werden, so muss er doppelt angegeben werden („\\“).

Hexadezimale Zeichenfolge als Platzhalter für ein einzelnes Unicode-Zeichen: Das Zeichen wird dabei aus dem Steuerzeichen \x gefolgt von dem hexadezimalen Wert des Zeichens gebildet.

Zeichenfolge für Unicode-Zeichen in Zeichenliteralen: Das Zeichen wird dabei aus dem Steuerzeichen \u gefolgt von dem hexadezimalen Wert des Zeichens gebildet, z. B. „\u20ac“ für „€“ Der Wert muss zwischen U+0000 und U+FFFF liegen.

Zeichenfolge für Unicode-Zeichen in Zeichenkettenliteralen: Das Zeichen wird dabei aus dem Steuerzeichen \U gefolgt von dem hexadezimalen Wert des Zeichens gebildet. Der Wert muss zwischen U+10000 und U+10FFFF liegen. Hinweis: Unicode-Zeichen im Wertbereich zwischen U+10000 und U+10FFFF sind nur für Zeichenfolgen-Literale zulässig und werden als zwei Unicode-„Ersatzzeichen“ kodiert bzw. interpretiert (s. a. UTF-16).

Vererbung

Schnittstellen

Mehrfachvererbung wird in C# nur in Form von Schnittstellen (interface) unterstützt.

Schnittstellen (engl. interfaces) dienen in C# zur Definition von Methoden, ihrer Parameter, ihrer Rückgabewerte sowie von möglichen Ausnahmen.

An dieser Stelle ein Anwendungsbeispiel für die Mehrfachvererbung:

public class MyInt : IComparable, IDisposable
{
  // Implementierung
}

Schnittstellen in C# ähneln den Schnittstellen der Programmiersprache Java. Anders als in Java, dürfen Schnittstellen in C# keine Konstanten oder Konstruktoren enthalten und auch keine Zugriffsmodifizierer bei der Definition einer Methode vereinbaren.

public interface A
{
  void MethodeA();
}
public interface B
{
  void MethodeA();
  void MethodeB();
}
public class Klasse : A, B
{
  void  A.MethodeA() {Console.WriteLine("A.A");} // MethodeA aus Schnittstelle A
  void  B.MethodeA() {Console.WriteLine("A.B");}  // MethodeA aus Schnittstelle B
  public void MethodeA() {Console.WriteLine("A.C");}  //MethodeA für Klasse
  public void MethodeB() {Console.WriteLine("B.B");}  // MethodeB aus Schnittstelle B
}

Eine Klasse, die ein oder mehrere Schnittstellen einbindet, muss jede in der Schnittstelle definierte (virtuelle) Methode implementieren. Werden mehrere Schnittstellen eingebunden, die Methoden mit dem gleichen Namen und der gleichen Struktur besitzen (d. h. gleiche Parametertypen, Rückgabewerte usw.), so muss die jeweilige Methode in der implementierenden Klassen durch das Voranstellen des Namens der Schnittstelle gekennzeichnet werden. Dabei wird die jeweilige Funktion nur dann aufgerufen, wenn der Zeiger auf das Object vom entsprechenden Typ ist:

public static void Main()
{
  Klasse k = new Klasse();
  (k as A).MethodeA();
  (k as B).MethodeA();
  k.MethodeA();
  Console.ReadLine();
}

Ausgabe:

A.A
A.B
A.C

Auch Schnittstellen ohne Methodendefinition sind möglich. Sie dienen dann als so genannte Markierungsschnittstellen (engl. marker interface). Auf die Verwendung von marker interfaces sollte zu Gunsten von Attributen verzichtet werden.

Das Einbinden einer Schnittstelle erfolgt analog zur Beerbung einer Klasse. Schnittstellen werden per Konvention mit einem führenden „I“ (für Interface) benannt.

Das Schlüsselwort base

Das Schlüsselwort wird im Zusammenhang von Vererbung genutzt. Es ist, vereinfacht gesagt, das für die Basisklasse, was this für die aktuelle Klasse ist. Java hingegen sieht hierfür das Schlüsselwort super vor.

Nun folgt ein Beispiel, das die Verwendung von base zeigt:

public class Example : Basisklasse
{
  private int myMember;
  public Example() : base(3)
  {
    myMember = 2;
  }
}

In diesem Beispiel wurde die Verwendung nur anhand des Basisklassenkonstruktors gezeigt. Wie in der Einleitung beschrieben kann base auch für den Zugriff auf die Mitglieder der Basisklasse benutzt werden. Die Verwendung erfolgt äquivalent zur Verwendung von this bei der aktuellen Klasse.

Versiegelte Klassen

Versiegelte Klassen sind Klassen, von denen keine Ableitung möglich ist und die folglich nicht als Basisklassen benutzt werden können. Bekanntester Vertreter dieser Art von Klassen ist die Klasse String aus dem Namensraum System. Der Modifizierer sealed kennzeichnet Klassen als versiegelt.

Typumwandlungen

In C# ist jeder Variablen ein Datentyp zugeordnet. Manchmal ist es nötig, Typen von Variablen ineinander umzuwandeln. Zu diesem Zweck gibt es Typumwandlungsoperationen. Dabei gibt es implizite und explizite Typumwandlungen.

Eine implizite Typumwandlung erscheint nicht im Quelltext. Sie wird vom Compiler automatisch in den erzeugten Maschinen-Code eingefügt. Voraussetzung dafür ist, dass zwischen Ursprungs- und Zieltyp eine implizierte Typumwandlungsoperation existiert.

Für explizite Typumwandlungen sind in C# zwei Konstrukte vorgesehen:

(Zieldatentyp) Variable_des_Ursprungsdatentyps

Variable_des_Ursprungsdatentyps as Zieldatentyp

Während erstere Umwandlung im Fall einer ungültigen Typumwandlung eine Ausnahme auslöst, ist letztere nur möglich, wenn der Zieldatentyp ein Referenzdatentyp ist. Bei einer ungültigen Typumwandlung wird hier dem Ziel der Nullzeiger zugewiesen.

using System.Collections;
public class CastBeispiel
{
  public static void Main()
  {
    long aLong = long.MaxValue;
    //Typumwandlung nach int, aInt hat danach den Wert von int.MaxValue
    int aInt = (int) aLong;
    //Umwandlung nach object
    object aObject = aInt as object;
    //ungültige Typumwandlung, liste2 erhält den Wert null
    IList liste2 = aObject as IList;
 
    //ungültige Typumwandlung, löst zur Laufzeit eine InvalidCastException aus,
    //da das Object nicht vom Typ Liste ist.
    IList liste = (IList)aObject;
    //Löst den Compilierfehler  CS0077 aus, da int kein Referenztyp ist
    int aInt2 = aLong as int;
    }
}

Zu den Typumwandlungen gehört auch das so genannte „Boxing“. Es bezeichnet die Umwandlung zwischen Wert- und Referenztypen. Der Zieltyp wird wie bei der expliziten Konvertierung in Klammern vor den umzuwandelnden Typ geschrieben. Erfolgt dies implizit, so spricht man von „Autoboxing“.

Siehe auch: Explizite Typumwandlung

Assemblies

Siehe .net Assemblies

Attribute (Metadaten)

Attribute geben die Möglichkeit Metadaten für Assemblies, Funktionen, Parameter, Klassen, Strukturen, Enumerationen oder Felder anzugeben. Diese können Informationen für den Compiler enthalten, für die Laufzeitumgebung oder über Reflexion während der Laufzeit ausgelesen werden. In C# werden diese mit eckigen Klammern über dem Ziel angegeben. Das STAThread-Attribut wird z. B. benötigt wenn ein Programm COM Interoperabilität unterstützen soll – Die Fehlermeldung lautet sonst: „Es wurde eine steuernde ‚IUnknown‘ ungleich NULL angegeben, aber entweder war die angeforderte Schnittstelle nicht 'IUnknown', oder der Provider unterstützt keine COM Aggregation.“

[STAThread()]
public static void Main(string[] argumente)
{
    //...
}

Attribute selbst sind wiederum Klassen, die von der Klasse Attribute abgeleitet sind und können beliebig selbst definiert werden.

[Autor("Name des Autors")]
[Autor("Name des 2. Autors")]
[Version(1,0,0,0)]
public class IrgendeineKlasse()
{
    //...
}

Ausnahmen / Exceptions

Schema:

try { // öffnet den Block um den Codeteil, dessen 
      // Fehler abgefangen werden sollen.
      // ...unsichere Verarbeitung...
}
catch (ExceptionTypException exception_data) { // Fängt alle Exceptions vom Typ  ExceptionTypException
     // ...tut was wenn ExceptionTypException geworfen wurde...
}
catch (Exception ex){ //Fängt alle Exceptions welche von Exception abgeleitet wurden
     // ...tut was wenn Exception geworfen wurde...
}
finally {
      // Wird zwingend ausgeführt
}

Es ist nicht zwingend erforderlich, dass immer alle Blöcke (catch, finally) angegeben werden. Den Umständen entsprechend kann auf einen try-Block auch direkt ein finally-Block folgen, wenn beispielsweise keine Behandlung einer Ausnahme erwünscht ist. Zudem ist es nicht zwingend erforderlich, dass auf ein try-catch-Konstrukt ein finally-Block folgen muss. Es ist jedoch nicht möglich nur einen try-Block zu definieren. Ein try-Block muss mindestens von einem weiteren Block gefolgt werden.

Zudem ist es möglich mehrere catch-Blöcke zu definieren. Wird im try-Bereich eine Ausnahme ausgelöst so werden alle vorhandenen catch-Blöcke der Reihe nach durchgegangen um zu sehen welcher Block sich um die Ausnahme kümmert. Somit ist es möglich gezielt verschiedene Reaktionen auf Ausnahmen zu programmieren.

Wird eine Ausnahme von keinem catch-Block abgefangen, so wird diese an die nächst höhere Ebene weitergegeben.

Vordefinierte Ausnahmen-Klassen:

• Exception
• SystemException
• IndexOutOfRangeException
• NullReferenceException
• InvalidOperationException
• ArgumentException
• ArgumentNullException
• ArithmeticException
• ArithmeticOutOfRangeException
• OverflowException
• DllNotFoundException

Throw

Mittels throw ist es möglich eine, in einem catch-Block, aufgefangene Ausnahme eine Ebene höher zu „werfen“ (weitergeben). Somit ist es möglich, dass auch nachfolgender Code von der aufgetretenen Ausnahme informiert wird und somit seinerseits Aktionen unternehmen kann um auf die Ausnahme zu reagieren. Der Aufruf-Stack bleibt erhalten.

Durch throw kann auch eine neue Ausnahme ausgelöst werden, beispielsweise eine programmspezifische Ausnahme die nicht durch bereits vorhandene C#-Ausnahmen abgedeckt wird.

Unsicherer Code

Durch die Codeverifizierung und .NET-Zugriffsverifizierung werden bei C# Speicherzugriffsfehler verhindert. Bei Verwendung von Zeigern werden diese Sicherheitsmechanismen umgangen. Dies ist nur in der Betriebsart „Unsafe Code“ möglich.

Beispiel:

using System;
class us_code {
    public static void Main() {
        unsafe {
            int  i = 1; // i hat den Wert 1
            int* p = &i; // p zeigt auf den Speicher von i mit dem Wert 1
            Console.WriteLine("p = " + *p + ", i = " + i);
            i = 2;      // Sowohl i als auch *p haben nun den Wert 2...
            Console.WriteLine("p = " + *p + ", i = " + i);
         }
     }
}

Zudem können Klassen und Methoden als unsafe deklariert werden.

Kommentare und Dokumentation

In C# sind, wie in C, C++ und Java, sowohl Zeilen- als auch Blockkommentare möglich.

Zeilenkommentare beginnen dabei mit zwei aufeinanderfolgenden Schrägstrichen (//) und enden in der gleichen Zeile mit dem Zeilenumbruch. Alles was nach den Schrägstrichen folgt, wird bis zum Zeilenende als Kommentar angesehen und vom Compiler übergangen.

Blockkommentare, die sich über mehrere Zeilen erstrecken können, beginnen mit der Zeichenkombination /* und enden mit */.

Sowohl Zeilen- als auch Blockkommentare können zu Beginn oder auch mitten in einer Zeile beginnen. Blockkommentare können in derselben Zeile enden und es kann ihnen Quelltext folgen, der vom Compiler ausgewertet wird. Alles was innerhalb des Blockkommentars steht, wird vom Compiler übergangen.

// Dies ist ein Zeilenkommentar, der mit dem Zeilenumbruch endet System.Console.WriteLine("Ein Befehl"); // Ein Zeilenkommentar am Zeilenende /* Dies ist ein Blockkommentar, der in der gleichen Zeile endet */ System.Console.WriteLine("Ein weiterer Befehl"); /* Ein mehrzeiliger Blockkommentar */System.Console.WriteLine("Noch einer"); System.Console.WriteLine("Befehl 1"); /* Kommentar */ System.Console.WriteLine("Befehl 2"); System.Console/* Kommentar */.WriteLine( /* Kommentar */ "..." );

Hinweis: Es sind auch Kommentare innerhalb eines Befehls z. B. zur Kommentierung einzelner Methodenparameter möglich. Diese Art von Kommentaren sollte aus Gründen der Lesbarkeit und Wartbarkeit vermieden werden.

Zur Dokumentation von Methoden stellt C# in Form von Metadaten (Attribute) einen Mechanismus bereit, der es ermöglicht, eine XML-basierte Dokumentation erzeugen zu lassen.

Zur Dokumentation von Typen (das heißt, Klassen und deren Elemente wie Attribute oder Methoden) steht eine spezielle Form von Zeilenkommentaren bereit. Hierzu beginnt der Zeilenkommentar mit einem weiteren, dritten Schrägstrich (///) und befindet sich direkt über dem zu dokumentierenden Typ (z. B. einer Methode). Es folgen nun XML-Tags, die jeweils eine bestimmte Funktion bei der Dokumentation übernehmen, beispielsweise eine Zusammenfassung durch einen Summary-Tag.

/// <summary>
///  Diese Funktion gibt den größeren Betrag zurück
/// </summary>
/// <param name="a">Der erste Übergabeparameter</param>
/// <param name="b">Der zweite Übergabeparameter</param>
/// <returns>Die Zahl mit dem größeren Betrag  </returns>
/// <remarks>Diese Funktion gibt den größeren Betrag der beiden Übergegeben  <see cref="Int32"/>  zurück.
/// Sind die Beträge gleich groß ist dies ein Fehler</remarks>
/// <exception cref="ArgumentException">Der Betrag der beiden Zahlen ist gleich groß</exception>
public int GetGreaterAbs(int a, int b)
{
 return Math.Max(Math.Abs(a), Math.Abs(b));
}

Alternativ kann auch eine externe Ressource referenziert werden, die die Dokumentation enthält:

/// <include file='xml_include_tag.doc' path='MyDocs/MyMembers[@name="test"]/*' />

Dokumentation im XMLDoc-API-Dokumentationsformat wird vom Compiler als ein normaler Zeilenkommentar angesehen. Erst durch Angabe der Compiler-Option „/doc“ werden Kommentare, die mit drei Schrägstrichen beginnen, als XMLDoc erkannt und aus dem Quellcode in eine Datei extrahiert. Diese kann dann weiterverarbeitet werden, z. B. ähnlich wie bei Javadoc zur Erstellung einer HTML-Hilfe verwendet werden. (z. B mit NDoc)

Siehe auch: Kommentar (Programmierung)

Verfügbare Klassenbibliotheken

• Collection
• Threads
• Reflection
• CodeDOM

• ADO.NET
• ASP.NET
• Windows.Forms

• Mono
  • Languages
    • CSharp
    • MonoBASIC
    • Python
  • Runtime
    • LateBind
    • MonoBASIC
    • Python
  • Web
    • UI
      • Utils

Schlüsselwörter

abstract as base bool break byte case catch char checked class const continue decimal default delegate do double else enum event explicit extern false finally fixed float for foreach goto if implicit in int interface internal is lock long namespace new null object operator out override params private protected public readonly ref return sbyte sealed short sizeof stackalloc static string struct switch this throw true try typeof uint ulong unchecked unsafe ushort using virtual volatile void while

Kontextschlüsselwörter

from get group into join let orderby partial select set value var where yield