C#程序设计实验

C#实验

实验1 C# 基本编程

题目

VS下新建一个控制台项目：诸如：hello world程序，运行程序输出结果。并解释C#程序的结构：

诸如：一个基本的C#程序包含几部分 ，每一部分的功能是什么。。。

完整代码

using System;//导入System命名空间
namespace HelloWorldApplication//命名空间
{
    
    
    /* 类名为 HelloWorld */
    class HelloWorld
    {
    
    
        /* main函数 */
        static void Main(string[] args)
        {
    
    
            /* 我的第一个 C# 程序 */
            Console.WriteLine("Hello World!");//在控制台输出Hello World!并换行
            Console.ReadKey();//等待键盘输入，防止一闪而过
        }
    }
}

运行结果

这段代码是一个经典的 “Hello World” 程序，用于展示 C# 语言的基本结构和输出功能。下面对代码进行解析：

导入 System 命名空间

其中包含了 Console 类，用于处理控制台输入输出。

csharpCopy code
using System;

定义命名空间 HelloWorldApplication

命名空间用于组织和管理代码。

csharpCopy codenamespace HelloWorldApplication
{
    
    
   
}

定义一个类 HelloWorld

包含了程序的主要逻辑。

csharpCopy codeclass HelloWorld
{
    
    
  
}

在HelloWorld类中、定义了 static 的 Main 方法，是程序的入口点。

csharpCopy codestatic void Main(string[] args)
{
    
    
    
}

在 Main 方法中，使用 Console.WriteLine 方法打印文本 “Hello World!” 到控制台，并使用 Console.ReadKey 方法等待用户按下任意键。

csharpCopy codeConsole.WriteLine("Hello World!");
Console.ReadKey();

以上就是该代码的解析，它实现了一个简单的控制台应用程序，输出 “Hello World!” 到控制台，并等待用户按下任意键才退出。这是 C# 程序的基本结构，用于入门学习和展示语言特性。

实验2 C#面向对象编程

题目

建立一个控制台程序，设计一个cat 类，在该类中定义cat的颜色 年龄 等属性，并建立一个方法输出“叫声”。

在程序中建立类的对象读取 和 设置 cat 的属性值，并调用方法输出 猫的 “叫声”

完整代码

using System;
namespace HelloWorld
{
    
    
    class Cat
    {
    
    
        private string color;//猫的颜色
        private int age;  //年龄字段
        public int Age//年龄属性，用户对外操作age
        {
    
    
            get
            {
    
    
                return age;
            }
            set
            {
    
    
                age = value;
            }
        }
        
        public string Color//颜色属性，用户对外操作age
        {
    
    
            get
            {
    
    
                return color;
            }
            set
            {
    
    
                color = value;
            }
        }
        

        public void hall()
        {
    
    
            Console.WriteLine("一只"+this.age+"岁"+this.color+"的猫正在叫：喵喵喵！");
        }
    }
    class Program
    {
    
    
        public static void Main(string[] args)
        {
    
    
            Cat cat = new Cat();
            cat.Age = 10;
            cat.Color = "灰色";
            cat.hall();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

运行结果

这段代码定义了一个名为 Cat 的类，并在 Main 方法中创建了一个 Cat 的实例并使用其属性和方法。

定义 Cat 类

csharpCopy codeclass Cat
{
    
    
    private string color;
    private int age;
    public int Age
    {
    
    
        get
        {
    
    
            return age;
        }
        set
        {
    
    
            age = value;
        }
    }
        
    public string Color
    {
    
    
        get
        {
    
    
            return color;
        }
        set
        {
    
    
            color = value;
        }
    }
        

    public void hall()
    {
    
    
        Console.WriteLine("一只"+this.age+"岁"+this.color+"的猫正在叫：喵喵喵！");
    }
}

在这个类中，我们定义了私有字段 color 和 age，分别表示猫的颜色和年龄。然后，使用属性 Age 和 Color 封装了这两个字段，以提供对它们的访问和设置。Age 和 Color 属性具有 get 和 set 访问器，使得我们可以通过 cat.Age 和 cat.Color 来获取和设置猫的年龄和颜色。最后，定义了一个名为 hall 的方法，用于输出猫的叫声。

在 Main 方法中使用 Cat 类

csharpCopy codepublic static void Main(string[] args)
{
    
    
    Cat cat = new Cat();
    cat.Age = 10;
    cat.Color = "灰色";
    cat.hall();
    Console.ReadKey();
}

在 Main 方法中，我们创建了一个名为 cat 的 Cat 类型的实例。然后，使用属性访问器 cat.Age 和 cat.Color 分别设置猫的年龄为 10 和颜色为 “灰色”。接着，调用 cat.hall() 方法，输出猫的叫声。最后，使用 Console.ReadKey() 等待用户按下任意键退出程序。

实验3 C#面向对象高级编程

题目

建立一个控制台程序，（1）定义一个Person类，具有姓名（Name）、年龄（Age）、性别（Sex）等属性；
（2）从Person类派生一个Student类，具有三个课程成绩的数据成员，并具有SetScores方法（输入学生的3门成绩）、GetAverage方法（求平均成绩）；
（3）Student类要求其构造函数具有三种重载形式：1、无参；2、具有姓名、年龄、性别三个参数的构造函数；3、具有姓名、年龄、性别、成绩六个参数的构造函数；
（4）在Program类的Main方法中，使用Student的三个重载形式创建对象，并调用其GetAverage方法显示平均成绩；

完整代码

using System;
namespace HelloWorld
{
    
    
    class Person
    {
    
    
        protected string Name;
        protected string Sex;
        protected int Age;
        
    }

    // 派生类
    class Student : Person
    {
    
    
        private int math;
        private int english;
        private int chinese;
        public Student()
        {
    
    

        }
        public string name
        {
    
    
            set
            {
    
    
                Name = value;
            }
            get
            {
    
    
                return Name;
            }
        }

        public string sex
        {
    
    
            set
            {
    
    
                Sex = value;
            }
            get
            {
    
    
                return Sex;
            }
        }

        public int age
        {
    
    
            set
            {
    
    
                Age = value;
            }
            get
            {
    
    
                return Age;
            }
        }
        public Student(string Name,string Sex,int Age)
        {
    
    
            this.Name = Name;
            this.Sex = Sex;
            this.Age = Age;
        }

        public Student(string Name, string Sex, int Age,int math,int english,int chinese)
        {
    
    
            this.Name = Name;
            this.Sex = Sex;
            this.Age = Age;
            this.math = math;
            this.chinese = chinese;
            this.english = english;
        }
        public void SetScores(int math,int chinese,int english)
        {
    
    

            this.math = math;
            
            this.english = english;
            this.chinese = chinese;
        }

        public void GetAverage()
        {
    
    
            Console.WriteLine(this.name+"的平均分为："+((this.chinese)+(this.english)+(this.math))/3.0);
        }

    }

    class Program
    {
    
    
        static void Main(string[] args)
        {
    
    
            Student stu1 = new Student();
            stu1.name = "蒲贺良";
            stu1.sex = "男";
            stu1.age = 21;
            stu1.SetScores(100,100,100);
            stu1.GetAverage();
            Student stu2 = new Student("小黑","男",22);
            stu2.SetScores(99,98,97);
            stu2.GetAverage();
            Student stu3 = new Student("小白", "男", 22,96,96,96);
            stu3.GetAverage();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

运行结果

这段代码定义了一个 Person 类和一个派生类 Student，并在 Main 方法中创建了几个 Student 的实例。

定义 Person 类和 Student 类

csharpCopy codeclass Person
{
    
    
    protected string Name;
    protected string Sex;
    protected int Age;
}

Person 类定义了三个保护字段 Name、Sex 和 Age，用于表示人的姓名、性别和年龄。

csharpCopy codeclass Student : Person
{
    
    
    private int math;
    private int english;
    private int chinese;

    // 构造函数
    public Student()
    {
    
    

    }

    // 属性
    public string name
    {
    
    
        set
        {
    
    
            Name = value;
        }
        get
        {
    
    
            return Name;
        }
    }

    public string sex
    {
    
    
        set
        {
    
    
            Sex = value;
        }
        get
        {
    
    
            return Sex;
        }
    }

    public int age
    {
    
    
        set
        {
    
    
            Age = value;
        }
        get
        {
    
    
            return Age;
        }
    }

    // 构造函数重载
    public Student(string Name, string Sex, int Age)
    {
    
    
        this.Name = Name;
        this.Sex = Sex;
        this.Age = Age;
    }

    public Student(string Name, string Sex, int Age, int math, int english, int chinese)
    {
    
    
        this.Name = Name;
        this.Sex = Sex;
        this.Age = Age;
        this.math = math;
        this.chinese = chinese;
        this.english = english;
    }

    // 方法
    public void SetScores(int math, int chinese, int english)
    {
    
    
        this.math = math;
        this.english = english;
        this.chinese = chinese;
    }

    public void GetAverage()
    {
    
    
        Console.WriteLine(this.name + "的平均分为：" + ((this.chinese) + (this.english) + (this.math)) / 3.0);
    }
}

Student 类是 Person 类的派生类，它添加了私有字段 math、english 和 chinese，用于表示学生的数学、英语和语文成绩。类中包含了构造函数重载，用于根据不同参数创建 Student 类的实例。另外，类中还定义了属性 name、sex 和 age，用于访问和设置 Person 类中的保护字段。此外，类中还定义了 SetScores 方法，用于设置学生的成绩，以及 GetAverage 方法，用于计算并输出学生的平均分。

在 Main 方法中使用 Student 类

static void Main(string[] args)
        {
    
    
            Student stu1 = new Student();
            stu1.name = "蒲贺良";
            stu1.sex = "男";
            stu1.age = 21;
            stu1.SetScores(100,100,100);
            stu1.GetAverage();
            Student stu2 = new Student("小黑","男",22);
            stu2.SetScores(99,98,97);
            stu2.GetAverage();
            Student stu3 = new Student("小白", "男", 22,96,96,96);
            stu3.GetAverage();
            Console.ReadKey();
        }

在 Main 方法中使用 Student 类

实验四 C#中的文件处理

题目

建立一个控制台程序，利用所学读写文件类 封装一个读文件接口 一个 写文件接口，并完成对文件的读写。

完整代码

using System;
using System.IO;

namespace FileApplication
{
    
    
    class File_Test
    {
    
    
        private string path;
        public File_Test(string path)
        {
    
    
            this.path = path;
        }

        public void Read()
        {
    
    
            try
            {
    
    
                // 创建一个 StreamReader 的实例来读取文件 
                
                StreamReader sr = new StreamReader(path, false);

                string line;

                // 从文件读取并显示行，直到文件的末尾 
                while ((line = sr.ReadLine()) != null)
                {
    
    
                    Console.WriteLine(line);
                }

            }
            catch (Exception e)
            {
    
    
                // 向用户显示出错消息
                Console.WriteLine("The file could not be read:");
                Console.WriteLine(e.Message);
            }
            Console.ReadKey();
        }

        public void Write(string[] content)
        {
    
    
            using (StreamWriter sw = new StreamWriter(path))
            {
    
    
                foreach (string s in content)
                {
    
    
                    sw.WriteLine(s);

                }
            }

        }
    }

    class Program
    {
    
    

        static void Main(string[] args)
        {
    
    
            string Path = @"C:\Users\puheliang\Desktop\Project\CS_Project\实验4\test.txt";
            File_Test f = new File_Test(Path);
            string[] test = {
    
     "任浩真帅", "任浩帅呆了", "任浩帅","好帅的任浩" };
            f.Write(test);
            f.Read();
        }


    }


}

运行结果

这段代码演示了使用 StreamReader 和 StreamWriter 类来读取和写入文件。

定义 File_Test 类

csharpCopy codeclass File_Test
{
    
    
    private string path;

    public File_Test(string path)
    {
    
    
        this.path = path;
    }

    public void Read()
    {
    
    
        try
        {
    
    
            // 创建一个 StreamReader 的实例来读取文件 
            
            StreamReader sr = new StreamReader(path, false);

            string line;

            // 从文件读取并显示行，直到文件的末尾 
            while ((line = sr.ReadLine()) != null)
            {
    
    
                Console.WriteLine(line);
            }

        }
        catch (Exception e)
        {
    
    
            // 向用户显示出错消息
            Console.WriteLine("The file could not be read:");
            Console.WriteLine(e.Message);
        }
        Console.ReadKey();
    }

    public void Write(string[] content)
    {
    
    
        using (StreamWriter sw = new StreamWriter(path))
        {
    
    
            foreach (string s in content)
            {
    
    
                sw.WriteLine(s);
            }
        }
    }
}

File_Test 类包含了两个方法：Read() 和 Write(string[] content)。Read() 方法使用 StreamReader 类来读取文件内容并逐行输出到控制台。Write(string[] content) 方法使用 StreamWriter 类来将字符串数组 content 的内容写入到文件中。

使用 File_Test 类

csharpCopy codestatic void Main(string[] args)
{
    
    
    string Path = @"C:\Users\puheliang\Desktop\Project\CS_Project\实验4\test.txt";
    File_Test f = new File_Test(Path);
    string[] test = {
    
     "任浩真帅", "任浩帅呆了", "任浩帅", "好帅的任浩" };
    f.Write(test);
    f.Read();
}

在 Main 方法中，我们首先定义了一个文件路径 Path。然后，创建了一个 File_Test 的实例 f，并传入文件路径。接着，定义了一个字符串数组 test，包含了要写入文件的内容。调用 f.Write(test) 方法将内容写入文件，然后调用 f.Read() 方法读取文件并将内容输出到控制台。最后，使用 Console.ReadKey() 等待用户按下任意键退出程序。

实验五：线程技术使用

题目

建立一个控制台程序，建立四个线程，每个线程的功能为：输出0-9 共计10个数字，要求线程的输出为连续输出，借助信号量或者互斥锁进行实现。

完整代码

using System;
using System.Threading;

namespace MultithreadingApplication
{
    
    
    class ThreadCreationProgram
    {
    
    
        static Mutex mutex = new Mutex();
        static Semaphore sem = new Semaphore(1, 1);
        
        public static void CallToChildThread01()
        {
    
    
            sem.WaitOne();
            {
    
    
                for (int i = 0; i < 10; i++)
                {
    
    

                    Console.WriteLine("thread1:" + i);
                    Thread.Sleep(5);
                }
            }
            sem.Release();


        }
        public static void CallToChildThread02()
        {
    
    
            sem.WaitOne();
            {
    
    
                for (int i = 0; i < 10; i++)
                {
    
    

                    Console.WriteLine("thread2:" + i);
                    Thread.Sleep(5);
                }
            }
            sem.Release();

        }

        public static void CallToChildThread03()
        {
    
    
            sem.WaitOne();
            {
    
    
                for (int i = 0; i < 10; i++)
                {
    
    

                    Console.WriteLine("thread3:" + i);
                    Thread.Sleep(5);
                }
            }
            sem.Release();


        }
        public static void CallToChildThread04()
        {
    
    
            sem.WaitOne();
            {
    
    
                for (int i = 0; i < 10; i++)
                {
    
    

                    Console.WriteLine("thread4:" + i);
                    Thread.Sleep(5);
                }
            }
            sem.Release();


        }
        static void Main(string[] args)
        {
    
    
            ThreadStart childref01 = new ThreadStart(CallToChildThread01);
            Thread childThread01 = new Thread(childref01);
            childThread01.Name = "Thread1";
            childThread01.Start();

            ThreadStart childref02 = new ThreadStart(CallToChildThread02);
            Thread childThread02 = new Thread(childref02);
            childThread02.Name = "Thread2";
            childThread02.Start();

            ThreadStart childref03 = new ThreadStart(CallToChildThread03);
            Thread childThread03 = new Thread(childref03);
            childThread03.Name = "Thread3";
            childThread03.Start();

            ThreadStart childref04 = new ThreadStart(CallToChildThread04);
            Thread childThread04 = new Thread(childref04);
            childThread04.Name = "Thread4";
            childThread04.Start();
            ;
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

运行结果

这段代码演示了使用多线程进行并发操作，并使用 Mutex 和 Semaphore 实现线程同步。

定义线程函数

csharpCopy codepublic static void CallToChildThread01()
{
    
    
    sem.WaitOne();
    {
    
    
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
    
    
            Console.WriteLine("thread1:" + i);
            Thread.Sleep(5);
        }
    }
    sem.Release();
}

public static void CallToChildThread02()
{
    
    
    sem.WaitOne();
    {
    
    
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
    
    
            Console.WriteLine("thread2:" + i);
            Thread.Sleep(5);
        }
    }
    sem.Release();
}

public static void CallToChildThread03()
{
    
    
    sem.WaitOne();
    {
    
    
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
    
    
            Console.WriteLine("thread3:" + i);
            Thread.Sleep(5);
        }
    }
    sem.Release();
}

public static void CallToChildThread04()
{
    
    
    sem.WaitOne();
    {
    
    
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
    
    
            Console.WriteLine("thread4:" + i);
            Thread.Sleep(5);
        }
    }
    sem.Release();
}

在这里定义了四个线程函数，分别是 CallToChildThread01、CallToChildThread02、CallToChildThread03 和 CallToChildThread04。每个函数都会使用 sem.WaitOne() 获取信号量，然后执行一个简单的循环输出，并使用 Thread.Sleep(5) 使线程休眠 5 毫秒，模拟一些处理时间。最后，通过 sem.Release() 释放信号量。

创建并启动线程

csharpCopy codeThreadStart childref01 = new ThreadStart(CallToChildThread01);
Thread childThread01 = new Thread(childref01);
childThread01.Name = "Thread1";
childThread01.Start();

ThreadStart childref02 = new ThreadStart(CallToChildThread02);
Thread childThread02 = new Thread(childref02);
childThread02.Name = "Thread2";
childThread02.Start();

ThreadStart childref03 = new ThreadStart(CallToChildThread03);
Thread childThread03 = new Thread(childref03);
childThread03.Name = "Thread3";
childThread03.Start();

ThreadStart childref04 = new ThreadStart(CallToChildThread04);
Thread childThread04 = new Thread(childref04);
childThread04.Name = "Thread4";
childThread04.Start();

在 Main 方法中，我们使用 ThreadStart 创建了四个线程的启动函数，并使用 Thread 类创建了四个线程实例 childThread01、childThread02、childThread03 和 childThread04。我们为每个线程指定了名称，然后通过调用 Start() 方法启动线程。

主线程等待

csharpCopy code
Console.ReadKey();


childThread01.Name = "Thread1";
childThread01.Start();

ThreadStart childref02 = new ThreadStart(CallToChildThread02);
Thread childThread02 = new Thread(childref02);
childThread02.Name = "Thread2";
childThread02.Start();

ThreadStart childref03 = new ThreadStart(CallToChildThread03);
Thread childThread03 = new Thread(childref03);
childThread03.Name = "Thread3";
childThread03.Start();

ThreadStart childref04 = new ThreadStart(CallToChildThread04);
Thread childThread04 = new Thread(childref04);
childThread04.Name = "Thread4";
childThread04.Start();

在 Main 方法中，我们使用 ThreadStart 创建了四个线程的启动函数，并使用 Thread 类创建了四个线程实例 childThread01、childThread02、childThread03 和 childThread04。我们为每个线程指定了名称，然后通过调用 Start() 方法启动线程。

主线程等待

csharpCopy code
Console.ReadKey();

最后，使用 Console.ReadKey() 让主线程等待用户按下任意键，以保持程序运行。