C#. Урок 1. Быстрый старт

Статья открывает цикл уроков, посвященный языку программирования C# и платформе .NET. В этом уроке будет рассмотрен вопрос установки .NET, познакомимся со средами разработки для языка C# и создадим “Hello, World!”-проект.

• Платформа .NET и язык C#
• Версии .NET
• Установка .NET
  • .NET Framework
  • .NET Core
    • Установка для Windows
    • Установка на Linux
• Среда разработки (IDE)
  • Microsoft Visual Studio
  • VS Code
  • JetBrains Rider
  • Онлайн интерпретаторы
• “Hello, World” на C#
  • Создание проекта в Microsoft Visual Studio (Windows)
  • Создание проекта с использованием средств .NET Core (Windows и Linux)
  • Компиляция файла с исходным кодом вручную (Windows)

Платформа .NET и язык C#

.NET является программной платформой, разработанной компанией Microsoft. Выделим некоторые из ее особенностей:

• Мультиязыковая ориентированность. Основным языком программирования для .NET является C#, помимо него платформа поддерживает еще ряд языков: VB.NET, F#, C++ и др. Эта возможно благодаря тому, что в основе платформы лежит общеязыковая среда исполнения Common Language Runtime (CLR). Код на любом из поддерживаемых языков компилируется в сборку на языке CIL (Common Intermediate Language) – аналог ассемблера для .NET, что позволяет разрабатывать отдельные части приложения на разных языках.
• Кроссплатформенность. Еще одной особенностью платформы является поддержка большинства современных ОС (Windows, MacOS, Linux). Это позволяет заниматься разработкой приложений на языке C# на той ОС которая вам ближе, а запускать их можно на разных ОС и архитектурах.
• Обширная библиотека классов. Платформа включает в себя большое количество библиотек классов. Все они доступны для любого поддерживаемого языка. Внутри библиотек можно найти готовые инструменты для решения широкого круга задач.
• Широкий спектр решений для создания приложений. В рамках платформы .NET разработчик получает доступ к  большому количеству  инструментов для решения различных задач: ADO.NET и Entity Framework для работы с базами данных, WPF и UWP для разработки десктопных графических приложений, ASP.NET для разработки веб-приложений, Blazor для frontend разработки и т.д.

На  текущий момент язык программирования С# – это отличный инструмент для решения практически любых задач. Он является объектно-ориентированным, синтаксически похож на  C++ и Java. По данным рейтинга TIOBE Index C# занимает пятое место на  момент написания статьи (2020).

Версии .NET

Первая версия платформы называлась .NET Framework, она была представлена в 2002 году. Долгое время она существовала преимущественно для операционной системы Windows. В 2016 году Microsoft выпустила полностью кроссплатформенную среду .NET Core с открытым исходным кодом для разработки ПО под операционные системы Windows, Linux и MacOS. В этом временном промежутке было несколько попыток создать кроссплатформенную версию .NET, среди проектов, которые получили популярность можно отметить Mono от компании Xamarin (ранее Novell). Проект был представлен в 2004, неплохо развивался, и в 2016 году Microsoft купила Xamarin.  Xamarin SDK была добавлена в IDE Visual Studio как бесплатный инструмент.

На текущий момент мы находимся на пороге нового витка развития .NET – это появление .NET 5. Это важный этап развития платформы, начиная с которого .NET станет полностью открытой кроссплатформенной средой для всех популярных ОС, больше не будет отдельной версии .NET Framework для Windows и открытой .NET Core, .NET 5 включит в себя все наработки, которые были сделаны за это долгое время. О том, как она выглядит структурно можете посмотреть на картинке ниже.

(Изображение взято с блога Microsoft)

Установка .NET

.NET Framework

.NET Framework используется в Windows и входит в состав ОС начиная с Windows 7, более ранние версии .NET Framework необходимо было самостоятельно устанавливать перед началом разработки. На текущий момент самая новая версия: .NET Framework 4.8. Для того чтобы начать разработку под эту платформу необходимо установить среду Microsoft Visual Studio, о том, как это сделать читайте далее.

.NET Core

Для разработки приложений под .NET Core необходимо скачать соответствующий дистрибутив и установить его. Перейдя по ссылке https://dotnet.microsoft.com/download/dotnet-core вы увидите все версии .NET Core. На момент написания статьи стабильная и рекомендуемая версия – 3.1. На ее примере мы и произведем знакомство с процессом установки. 

Выберите в таблице – .NET Core 3.1

В следующем окне вы увидите разные релизы платформы, нас интересует самый верхний. В строке нужного релиза найдите раздел Build apps – SDK.

В зависимости от ОС, под которой вы будете разрабатывать, нажмите на соответствующую ссылку для скачивания дистрибутива.

Установка для Windows

Выберете дистрибутив под Windows и дождидесь его скачивания. После запуска файла установки, на первом экране вы увидите краткую информацию о продукте. Нажмите на кнопку “Установить”.

Начнется установка компонентов платформы .NET Core. Если все пройдет успешно, то в конце этого процесса будет представлен отчет об установке.

На этом процесс установки для Windows можно считать завершенным.

Установка .NET на Linux

Перейдите на страницу официальной документации Microsoft по установке .NET Core и убедитесь, что ваша операционная система (тип и версия) поддерживает возможность установки .NET Core. 

Далее рассмотрим пример для Ubuntu. Перейдите в соответствующий раздел документации, нас интересует Ubuntu 20.03 и .NET Core 3.1.

Согласно приведенной инструкции нужно выполнить несколько шагов. Добавьте ключ подписывания пакета Microsoft в список доверенных ключей и добавьте репозиторий пакетов:

> wget https://packages.microsoft.com/config/ubuntu/20.04/packages-microsoft-prod.deb -O packages-microsoft-prod.deb

> sudo dpkg -i packages-microsoft-prod.deb

После этого запустите установку SDK:

> sudo apt-get update; \
sudo apt-get install -y apt-transport-https && \
sudo apt-get update && \
sudo apt-get install -y dotnet-sdk-3.1

Для проверки того, что .NET Core установлен на вашей Linux машине можете проверить версии пакета SDK:

> dotnet --list-sdks
3.1.202 [/usr/share/dotnet/sdk]

И проверить версии среды выполнения:

> dotnet --list-runtimes
Microsoft.AspNetCore.App 3.1.4 [/usr/share/dotnet/shared/Microsoft.AspNetCore.App]
Microsoft.NETCore.App 3.1.4 [/usr/share/dotnet/shared/Microsoft.NETCore.App]

Среда разработки (IDE)

Средство разработки, которое включает в себя мощный редактор кода и набор инструментов для работы с проектом, его сборки и т.п. называется IDE. На данный момент существует несколько IDE, в которых есть все необходимое для того чтобы начать путь разработчика на C#, далее будут рассмотрены процессы установки Microsoft Visual Studio, VS Code, JetBrains Rider на ОС Windows.

Microsoft Visual Studio

Если ваша основная ОС это Windows, то одним из самых мощных и удобных средств для разработки приложений под эту платформу является Visual Studio. Это полнофункциональная среда позволяет разрабатывать все типы приложений под Windows, Android, iOS, Linux, веб-сервисы и облачные приложения, поддерживает как .NET Framework так и .NET Core. На момент написания статьи самая актуальная версия этого продукта – это Visual Studio 2019, она имеет ряд лицензий – Community, Professional, Enterprise. Для начинающего разработчика Community варианта будет более чем достаточно, эта лицензия позволяет разрабатывать даже коммерческое ПО, но у нее есть некоторые ограничения, более подробная информация по этому вопросу есть на официальном сайте Microsoft.

Для загрузки Visual Studio перейдите по  ссылке https://visualstudio.microsoft.com/ru/downloads/. Нажмите кнопку “Скачать бесплатно” под редакцией Community.

Сохраните файл установки на компьютере. Это веб-установщик, поэтому он имеет небольшой размер. Запустите его, в результате вам будет представлено окно приветствия.

Нажмите на кнопку “Продолжить” дождитесь окончания подготовительного этапа. После этого откроется окно с настройкой компонентов, для выполнения всех работ по курсу достаточно выбрать “Разработка классических приложений .NET”, “ASP.NET и Разработка веб-приложений”.

Дождитесь окончания установки, это может занять продолжительное время в зависимости от мощности вашего компьютера и скорости доступа в интернет.

Microsoft VS Code

Еще один продукт от Microsoft, он позиционируется как легковесный редактор кода, включает в себя отладчик, инструменты для работы с Git, подсветку синтаксиса, IntelliSense, средства для рефакторинга и многое другое. VS Code предоставляет большое количество настроек визуального оформления редактора. 

Для его установки перейдите по  ссылке https://code.visualstudio.com/?wt.mc_id=vscom_downloads.

Нажмите на кнопку “Download for Windows” и сохраните дистрибутив на свой компьютер. 

Запустите скачанный файл. Нажмите “Далее” в окне с лицензионным соглашением.

В следующем окне оставьте все галочки без изменений и нажмите “Далее”.

В последнем окне нажмите кнопку “Установить” и дождитесь окончания установки.

Установка завершена.

JetBrains Rider

Познакомимся еще с одной IDE теперь от другого разработчика – JetBrains. Rider это кроссплатформенная интегрированная среда разработки ПО для платформы .NET. Для ее скачивания перейдите  по следующей ссылке https://www.jetbrains.com/ru-ru/rider/download/#section=windows

Нажмите кнопку “Скачать”, дождитесь загрузки дистрибутива и запустите его.

Нажмите “Next” и выберите место установки. На следующем экране можно произвести дополнительные настройки ассоциации файлов или оставить все как есть, после этого нажмите кнопку “Next”, а затем “Install”. 

Дождитесь окончания установки.

Онлайн интерпретаторы

Если вы хотите быстро проверить работу вашего кода, то лучше всего для этого подойдет онлайн интерпретатор C#. Далее приведены несколько проектов, которые можно использовать для этой цели:

https://www.onlinegdb.com/online_csharp_compiler

https://repl.it/languages/csharp

https://ideone.com/

https://www.jdoodle.com/compile-c-sharp-online/

 

“Hello, World” на C#

Создание проекта в Microsoft Visual Studio (Windows)

Создадим первый проект на языке C# для Windows. Для этого запустите Visual Studio, при первом запуске появится окно “Добро пожаловать”.

Снимите галочку “Проверка подлинности …”, если у вас есть Microsoft-аккаунт, то нажмите на кнопку “Войти”, если нет, то на надпись “Не сейчас, возможно позже”.

Далее выберите тему по вкусу и нажмите “Запуск Visual Studio”.

Все подготовительные шаги пройдены, нажмите на кнопку “Создание проекта”.

Выберете шаблон “Консольное приложение” и нажмите “Далее”.

Укажите имя проекта, например “MyFirstProject” и место где он будет сохранен.

В результате будет открыто окно Visual Studio с созданным проектом. 

Проект в Visual Studio представляет собой набор файлов, их структура представлена в окне “Обозреватель решения”. Основной файл, который нас сейчас интересует это Program.cs. Откройте его, мы добавили поясняющие комментарии в код модуля:

using System; // Подключаем библиотеку System

// Пространство имен, с классом Program
namespace MyFirstProject 
{
    // Объявление класса Program
    class Program
    {
        // Точка входа. Метод, который будет запущен первым при старте приложения
        static void Main(string[] args)
        {
            // Вывод текста "Hello World!" в консоль
            Console.WriteLine("Hello World!"); 
        }
    }
}

Запустим наше приложение и посмотрим, что произойдет.

Для этого можно использовать несколько способов:

• На панели вверху нажать кнопку с изображением зеленого треугольника.  Название у кнопки будет такое же как у вашего “решения”. 
• Нажать сочетание клавиш Ctrl + F5, запустится “решение” без отладки, либо F5 для режима отладки.
• Через панель меню: Отладка -> “Запуск без отладки”

Запустите приложение любым вышеописанным способом, в результате появится консоль, в которой будет выведено сообщение “Hello World!“.

Процесс запуска приложения “под капотом” достаточно сложен, он включает в себя создание ряда каталогов, компиляцию проекта в сборку (файл с расширением .exe) и непосредственно запуск получившегося файла. Результат сборки вы можете найти в папке <Папка проекта>\bin\Debug – если выбран режим сборки Debug, либо в  <Папка проекта>\bin\Release – если выбран Release. Режим по умолчанию – это Debug. 

Создание проекта с использованием средств .NET Core (Windows и Linux)

В этом разделе мы познакомимся с консольным инструментом .NET Core для создания, сборки и запуска проектов. Приведенный подход работает в Windows и Linux. Перейдите в каталог, в котором вы хотите работать с вашим проектом. Откройте консоль (если вы работаете в Windows, то нажмите сочетание клавиш Win+R и введите cmd), и с помощью команды cd перейдите в папку с проектом:

> cd c:\MyFirstProject

Для создания проекта в .NET Core используется команда dotnet new, после которой указывается тип проекта. Так как мы будем работать с консольным приложением, то нужно указать тип console:

> dotnet new console

После выполнения команды в папке с проектом будет размещен необходимый набор файлов. Для запуска проекта воспользуйтесь командой:

> dotnet run

Как и в случае с проектом в Visual Studio, в консоли будет выведен текст “Hello World!”.

Поработаем над кодом программы: вместо текста выведем текущую дату. Для этого в файле Program.cs замените строку

Console.WriteLine(“Hello World!”);

на

Console.WriteLine(DateTime.Now);

Сохраните файл и выполните команду:

> dotnet run

Вместо текста в консоли должна появиться текущая дата.

Компиляция файла с исходным кодом вручную (Windows)

Познакомимся с компилятором C#, из .NET Framework (только для Windows). Создайте пустой каталог, а в нем файл Program.cs. Откройте его текстовым редактором и внесите туда следующий код:

using System;

namespace FirstApp
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine(DateTime.Now);
        }
    }
}

В меню “Пуск” найдите и откройте “Developer Command Prompt for VS 2019”, перейдите в каталог с файлом и выполните в нем команду:

> csc.exe Program.cs

Если компиляция прошла успешно, то должен появиться файл Program.exe. Запустите  его для этого введите в терминале:

> Program.exe

В результате должны быть выведены текущие дата и время.