二、C# 基础概念

今天我们将继续学习 C# 这门编程语言里的一些基本概念。我们将围绕前面的程序代码为大家作介绍。

using System;
namespace Project
{
    internal class Program
    {
        private static void Main()
        {
            Console.WriteLine("Hello, world!");
        }
    }
}

如果你是完全没有学过 C# 的话，所有的概念可能对你来说，理解上有些吃力。一方面，我推荐你先学会一些基本的 C 语言概念后，再来学习 C# 的语法；另外一方面，我也会尽量把内容讲得很清楚，避免 C 语言学习后继续学 C# 的时候发生知识点关联和衔接不上的问题。

当然，如果这么讲内容的话，可能部分读者会觉得多少有一些啰嗦。一方面，请见谅；另外一方面，很多人的编程水平是参差不齐的，有些学习得很好的朋友，对编程很熟悉；概念基本上都不用怎么学就可以写代码了；而有些朋友可能初学编程，对概念很不熟悉，所以得慢慢来。为了保证尽量多的朋友能够学会 C#，所有的内容可能会讲很细，直到绝大多数朋友都能接受，因此不要嫌啰嗦。

Part 1 关键字（Keyword）

请注意代码的第一行。using 在 C# 里是一个关键字（Keyword）。所谓的关键字，就是在说，“C# 里，我使用这个词语来表示特殊用途”。

从另外一方面来讲，这一行的内容必须写成 using ...; 的形式，其中的 using 单词不能写成 use、used 甚至 user。关键字是永久不变的（不论是单词本身，还是单词的变形，都是不变的），而且每一个关键字都对应了语法和语义的规则，且不会变动，因此在学习的时候，只需要掌握每一个关键字的如下两点即可：

• 这个关键字怎么写；
• 这个关键字的用法到底如何。

就可以了。以后只要看到这样的写法，你就可以立即回忆出它的用法是什么，这就是学习关键字应该有的感觉。

顺带一提，所有 C# 的关键字（这里的 using 只是其中一个关键字）都是全小写的。只有一个关键字比较特殊，它不是一个单词（写成一个下划线：_），不过这一点我们会在后面的“弃元”文章内容里作介绍。

Part 2 引用指令（Using Directive）

下面我们来说明一下，什么是一个引用指令。以 using 起头的这个形式，我们称为引用指令。它一般都写在文件的最开头。当然，你这么写也可以：

namespace Project
{
    using System;
    internal class Program
    {
        private static void Main()
        {
            Console.WriteLine("Hello, world!");
        }
    }
}

即写在 namespace 用大括号包裹起来的里面。两种写法基本没区别，只是写在外面可能更好看一点。比如说代码里的 using System; 就称为一条引用指令。using 前面说了，它是一个关键字，而后面的 System 则不是。这个 System 称为命名空间（Namespace）。命名空间指的是一个完整的项目里，规划归纳内容或者功能究竟属于哪一个类型的一种机制。system 这个单词的意思是系统，也就是说，using System; 的意思是在说，我需要引入系统自带的东西到这个项目里来。

在代码的第 9 行，我们用到了 Console.WriteLine，它表示“把固定内容打到屏幕上显示”的这么一个功能。计算机里把这个过程叫做输出（Output）。因为这个功能是我们上手写代码就可以用的功能，所以是系统自带的功能，因此，在使用这句话的时候，你需要在最开头写上 using System; 来保证 Console.WriteLine 是系统自带的过程。

命名空间的架构使用“名称.名称.名称”的方式来表达。你可以回忆一下在学习生物的时候，我们把动植物分成界门纲目科属种七个层级。这里的命名空间的概念和这个层级关系是类似的：System 是最开头的级别，也就是最大级别。它包含了很多详细的子类别，比如说 System.Numerics（写 using System.Numerics; 就表示你可以使用系统自带的数据处理的功能）、System.Text（写 System.Text; 就表示你可以使用系统自带的处理文字信息的功能）等等。

命名空间采用的是固定的大写字母开头的英文单词或词组，在系统里包含了非常多的命名空间可提供你使用。单词问题来了：既然你说单词是固定的，但是你刚才说的 Numerics 啊、Text 这些，我完全都不知道，这是从哪里看的呢？命名空间是需要你先提前记住一些的。而最需要记住的就是这里的 System。其它的其实并不重要，而你只需要先知道 System 就行了。在以后我们讲到其它的内容的时候，我们会用到别的命名空间的时候才会继续作出说明。

总之，命名空间就是用来规划项目里所有功能用的，它用来划分区分功能。

Part 3 自定义命名空间

请注意 namespace Project 这一行文字。这一行就是在定义命名空间。我们使用大括号来区分和划分定义命名空间的范围。比如这个代码里，从第 3 行开始到第 9 行结束，都属于 Project 这个命名空间的范畴。

namespace Project
{
    internal class Program
    {
        private static void Main()
        {
            Console.WriteLine("Hello, world!");
        }
    }
}

因为入门我们还用不上 using Project; 类似的、引用自定义命名空间的指令，因此只需要知道一点，命名空间是通过 namespace 这一行文字来规定的。是的，namespace 也是 C# 里的一个关键字。它的功能就是用来定义一个命名空间。这里你记住这么用就可以了，知道它就是一个规定命名空间的一个意思就可以了。

Part 4 主方法（Main Method）

另外一个 C# 比较重要的概念就是主方法。主方法是整个程序开始运行、跑起来的入口。换句话说，只要我们写了 private static void Main() 的话，那么就是在说明，“整个程序都从这里开始从上到下依次执行功能”。比如这个代码里：

using System;
namespace Project
{
    internal class Program
    {
        private static void Main()
        {
            Console.WriteLine("Hello, world!");
        }
    }
}

使用了大括号来表示，主方法从第 8 行开始，到第 10 行结束，整个这一部分都属于主方法的范围。而大括号本身没有实际的执行意义，所以真正在执行功能的只有第 9 行。

主方法的头部（Signature，也叫签名）的所有可能写法可以总结成如下的内容：

主方法签名
    访问修饰符? 'static' 类型 'Main' '(' 参数?  ')'
访问修饰符
    'public'
    'private'
参数
    'string[] args'
类型
    'void'
    'int'

这个写法你可能需要了解一下。以后我们在说明语法的格式的时候，会广泛采用这种写法。下面我们就来说明一下，这个记号的书写规则。

Part 5 语法格式的书写约定

其中，我们把我们要描述的一个语法使用中文名（或者英文单词）来表示，写在左上角；然后把它的格式，写在下面。比如主方法的语法格式就是 访问修饰符? 'static' 类型 'Main' '(' 参数? ')'。

接着，在这个写法里用到了“访问修饰符”、“类型”、“参数”等使用中文名表达的中间元素。这些元素都可以在下面的内容里找到写法。比如说“访问修饰符”可以使用 public 或者 private，选择其中一个写法，填入到前面主方法格式的“访问修饰符”的对应位置上。旁边带有的问号 ? 称为通配符。所有这种描述下的通配符一共有三种：

• 问号（?）：表示前面的这个内容可以有，也可以没有。有的话，最多只能有一个；
• 星号（*）：表示前面的这个内容可以有，也可以没有，而且还不限定出现次数；
• 加号（+）：表示前面的这个内容必须有，且至少有一个；
• 没有记号：必须有，且只能有一个。

举个例子。“访问修饰符?”可以写 public、private、甚至不写出来，但不能写 private public 或者别的，因为这样的话，算作出现两次访问修饰符了。

然后是单引号的内容。单引号里的内容是固定不变的内容。换句话说，这个语法格式下，这里就必须写成这个单词或者词组，且不能修改大小写。

那么，主方法的这么长的语法格式就可以被理解成：先写一个访问修饰符（private 或 public，也可以不写），然后是 static 单词，然后是类型（void 或 int 里选择一个），然后是 Main 单词，然后是开小括号，然后是参数（可以写，写的话必须写成 string[] args，也可以不写），然后是闭小括号。

我们可以利用这个格式，来表述引用指令的语法格式：

引用指令
    'using' 名称 ';'

其中，“名称”是随意的英文单词，所以没有固定的书写格式，因此这里就省略“名称”的具体书写格式了。而命名空间定义的格式如下：

命名空间定义
    'namespace' 命名空间名称 '{' 所有可以属于该命名空间的内容 '}'

其中 '{' 所有可以属于该命名空间的内容 '}' 就对应了代码的这一段：

{
    internal class Program
    {
        private static void Main()
        {
            Console.WriteLine("Hello, world!");
        }
    }
}

所以，这个格式，你看明白了吗？那么，语法格式的约定我们就说到这里。

我其实并不是很像让大家学习这个东西。初学来说，学习这个东西有些麻烦了。但是因为先掌握这个，以后描述很多东西都会很轻松，所以这一点先介绍也不是坏事。

Part 6 标识符（Identifier）

标识符是一个我们可以直接写到代码里，且是我们自定义的词语、编译器也不管你的符号。在上一节的代码里，System、Program、Main 均属于标识符。

可能你会问我，System、Main 这些单词不是固定的吗？是的，但你改成别的东西之后，编译器并不会认为有问题；相反，其它依赖于这些符号的地方才会产生错误信息，但本身 System 和 Main 这些符号并不会影响什么。这些我们称为标识符。标识的识读作 zhì，即和“标志”读音一致。

1-1 标识符命名规则

为了编译器可以识别和认定一个自定义的词语是一个标识符，我们有如下的约定：

1. 由数字、字母、下划线、@ 符号、中文字符、日语、韩语等常见语言字符构成。
2. 第一个字符不能是数字，但可以是字母和下划线，且还可以是原义符号 @；
3. 当你想使用关键字的写法作为标识符的时候，需要在单词前面追加原义符号@，其它的情况，原义符号则可有可无。原义符号只能有一个，且只能放在最开始。
4. 大小写敏感。

这个规定我不知道你能否理解。比如说，Program 就是一个正确的标识符、Main 也是、System 也是。另外，在 C# 里，namespace 是一个关键字，但你又确实想把 namespace 作为标识符来使用的话，需要追加原义符号，即改写成 @namespace，编译器就知道这个是一个叫 namespace 的标识符了。

写成语法格式就是：

标识符格式
    '@'? 开头字符 普通字符*
开头字符
    字母
    下划线
普通字符
    数字
    字母
    下划线

标识符可以用在自定义的命名空间上、方法名上、类名上，等等其它的地方。你现在学到的程序，由于没有数据类型，因此无法详细介绍。下一节我们就会进入数据类型这一节内容；那么那个时候，你就可以使用自定义的标识符作为变量来使用了。

1-2 标识符命名规范

前面说到了命名规则，它们是强制性的规定，必须要满足的。下面我们来说一下软性规定。这种规定不需要你一定满足，但希望你满足。

标识符有四种基本的命名规则：

• 驼峰命名法（camelCase）
• 帕斯卡命名法（PascalCase）
• 匈牙利命名法（typeCase）
• 蛇命名法（snake_case）

其中匈牙利命名法需要配合类型作为介绍，因此我们这里就不作说明了。

驼峰命名法是说，如果一个标识符需要多个有意义的单词构成的话，第一个单词的首字母使用小写，而其它单词全部首字母大写，剩下的字符均使用小写的一种写法，比如说 checkWhetherThatGirlIsBeautiful。第一个单词 check 的首字母是小写的，而后续的单词，首字母全部是大写的。

帕斯卡命名法和驼峰命名法只差一点：第一个单词的首字母也得大写。所以帕斯卡命名法的话，前面这个标识符就得写成 CheckWhetherThatGirlIsBeautiful。

最后，蛇命名法需要把所有单词全部小写，然后单词之间用下划线分隔，那么就得是 check_whether_that_girl_is_beautiful 这样的。

在 C# 里，我们一般对命名空间、方法名使用帕斯卡命名法。也就是说，我们一般是见不到小写开头的命名空间名称，也一般见不到小写开头的方法名。前面的 Main 方法（我们叫主方法）的 M 也是大写的。学习过 C 语言的朋友应当知道，C 语言里的 main 函数（主函数）是小写起头的。C# 是大写起头，因此需要注意。

标识符在 C# 里起着重要的意义。标识符是大小写敏感（Case Sensitive）的，因而 main 和 Main 是两个不同的标识符。

Part 7 缩进（Indenting）

缩进并非是 C# 首创。C 语言里，缩进就已经存在了。缩进指的是代码里没有执行意义的那些空格。举个例子：

using System;
namespace Project
{
    internal class Program
    {
        private static void Main()
        {
            Console.WriteLine("Hello, world!");
        }
    }
}

在这段代码里，第 5 行（internal class Program）前面有 4 个空格。为了保证代码层级关系很清晰，我们写代码需要添加这样的空白来保证代码更好看。比如上面这样写代码，我们就可以清晰地知道，namespace Project 包含了 Program 以及里面的这些东西；而 internal class Program 则又包含了 Main 以及里面的东西；Main 方法则又包含了里面的执行逻辑（输出一行文字到屏幕上）。

缩进在划分层级关系的时候相当有用。空白字符是不起到执行意义的，但对我们理解代码来说，非常有意义。

一般来说，缩进分空格（Space）和制表符（Tab）两种，比如例子里，缩进就采用了空格作为缩进字符。你也可以用制表符，不过并不建议你混用两种字符类型，因为空格和制表符都是“看不见”的，混用可能会导致代码出现隐藏的问题。

制表符就是你键盘上左起第一列里写了“Tab”字样的按键。按下这个按键，就会自动插入一个制表符。一个制表符的长度相当于 8 个空格；但在代码里，一般相当于 4 个空格的长度。所以如果插入空格的话，需要按 4 下空格按键，这样就可以插入 4 个空格，和一个制表符长度相同。

Part 8 注释（Comment）

可以从英文名里面看出，注释用的是一个叫做 comment 的单词。comment 原本的意思是评论（当然，现如今很多日本朋友也会把 comment 理解成弹幕的意思，虽然日语的 danmaku 也是弹幕）。这里我们使用“评论”这层释义。

我们可以对代码里的任何地方插入注释。注释里可以写上任何我们想写的话，来作为这行代码（或这段代码）的解释说明或者是评论。举个例子：

using System; // The 'using' statement.
/*
    The namespace statement. In addition, this statement is unncessary.
    In other words, you don't need to write this.
*/
namespace Project
{
    /*
        The class declaration, which is too complex to introduce.
        Therefore, I won't introduce about this now.
    */
    /**
     * <summary>
     * Provides main method of this program.
     * </summary>
     */
    internal class Program
    {
        /// <summary>
        /// The main entry point of this program.
        /// </summary>
        private static void Main()
        {
            // Output a line of text onto the screen.
            Console.WriteLine("Hello, world!");
        }
    }
}

其中，所有以 // 和 /// 开头的部分，全部称为注释。C# 的注释一共有四种：

• 单行注释（// 开头）；
• 多行注释（以 /* 开头，以 */ 结尾，这两个东西可以不在同一行。这两个东西包裹起来的所有部分都是注释）；
• 经典文档注释（/** 开头，以 */ 结尾，和多行注释用法完全一样，只是把开头的 /* 改成 /** 而已）；
• C# 专用文档注释（/// 开头的单行注释文字）。

单行注释以 // 起头，只要写了这个起头的标记，后面的所有东西都会被认为是注释文字。可以从示例里看出，注释文字是随便写的，不需要遵循任何 C# 代码的语法规则，它完全可以是一句英语，甚至写中文也是可以的。这就是注释的一大特殊用途：注释文字是随便写什么都可以的，因为编译器知道是注释，因而它们并不参与编译和程序的运行。

而多行注释和单行注释用法完全一样，也是起到补充说明代码的具体逻辑用的。只是用到了 /* 和 */ 作为定界符，因此从这一点来说，它和单行注释不一样。

一般来说，我们都不怎么用多行注释；相反，单行注释用得很多。即使是占据多行文字，我们也会每一行都加上 // 来写单行注释，这样整体看起来就是一个多行注释了：

// The namespace statement.
// In addition, this statement is unncessary;
// in other words, you don't need to write this.
namespace Project
{
}

比如这样。

文档注释我们会在“类”的内容里讲到，这里就不说明了（对于我们现在的内容来说，也没有什么特殊的意义），因为这里的 summary 这些单词是固定的，但它们都有特殊意义，因此在这里说明会显得很臃肿。

Part 10 总结

本文我们初步了解了 C# 代码的基本构造，只有 internal class Program 我们在前面没有讲了。这个叫做类（Class），因为内容很繁琐，所以你当成固定的文本记住就行。到时候我们讲到类的时候，会对这个写法作出详细说明。

我们了解到，整个程序的大体构造是“引用指令”、“命名空间声明”、“类”、“主方法”以及执行逻辑，是按照顺序写的，这就是我们本节需要让大家掌握的内容。下一节我们会继续对 Console 等概念作出补充说明。

我们把基本的 C# 概念全部给大家介绍了一通。我不知道你能接受多少，但它们在后续的内容里我们还会提到。如果不怎么记得的话，还可以回来看，所以不必担心今天的内容的难度多大。

实际上，今天就作为理论学习一下就可以，因此不必带有负担。