Programmieren mit C-Sharp, Teil 1 Grundlagen zu C# und Visual Studio

C# ist als objektorientierte Programmiersprache direkt in Microsofts-Entwicklungsumgebung Visual Studio integriert. Microsoft stellt dazu auch eine kostenlose Community Edition zur Verfügung. Wir geben einen ersten Überblick.

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Wer sich in C# einarbeiten möchte, nutzt häufig Visual Studio als Entwicklungsumgebung. Microsoft stellt die Community Edition von Visual Studio (https://visualstudio.microsoft.com/de) kostenlos zur Verfügung, sodass die Einarbeitung in C# mit dieser IDE gut gelingt. C# stellt ein wichtiger Grundpfeiler für die .NET-Framework-Entwicklung in Microsoft-Umgebungen dar.

Definition von C#

C# ist eine objektorientierte Programmiersprache von Microsoft. Die Sprache wird häufig auch als Visual C# bezeichnet. Das liegt vor allem daran, dass die Sprache sehr eng mit Visual Studio verknüpft ist. C# ist sehr ähnlich zu Java, es handelt sich aber um eine eigenständige Sprache.

Mit C# lassen sich nicht nur Apps für Windows oder generell für PCs entwickeln, sondern auch für Konsolen und Smartphones. Auch für Webanwendungen kann C# genutzt werden. Wie andere höhere Programmiersprachen nutzt C# eine Syntax und für Menschen verständliche Wörter.

C# mit Visual Studio entwickeln

Für die Arbeit mit Visual Studio und C# ist eine Anmeldung mit einem Microsoft-Konto möglich, aber keine zwingende Voraussetzung. Visual Studio bietet natürlich die Möglichkeit, neben C# auch mit anderen Programmiersprachen zu entwickeln. In Visual Studio lassen sich hierzu benötigte Komponenten jederzeit über „Weitere Tools und Features installieren“ integrieren.

Damit C# in Visual Studio genutzt werden kann, muss das Feature „.NET Desktopentwicklung“ installiert werden. Danach können neue Projekte erstellt werden, die C# nutzen. In vielen Fällen muss nach Installation von .NET Features in Visual Studio der Rechner neu gestartet werden.

Sobald .NET in Visual Studio integriert ist, stehen beim Erstellen neuer Projekte auch Vorlagen für C# zur Verfügung. Um also eine Anwendung in C# zu erstellen, muss in Visual Studio zunächst ein neues Projekt erstellt werden, das entweder eine leere Vorlage verwendet, oder eine bereits angepasste Vorlage für C#.

.NET, C# und Visual Studio

.NET, C# und Visual Studio sind eng miteinander verknüpft. Entwickler, die Programme mit C# schreiben, nutzen in den meisten Fällen das .NET-Framework. Es handelt sich dabei um ein Framework, das unabhängig von Programmiersprachen und Plattformen funktioniert. Das bedeutet, dass das .NET Framework nicht auf C# begrenzt ist.

Generell sind alle Sprachen, die das .NET unterstützen, in Projekten gemeinsam nutzbar. Durch das einheitliche Regelwerk in .NET können Entwickler also nicht nur mit C# arbeiten, sondern in Projekten auch andere Sprachen nutzen.

Das .NET Framework besteht unter anderem aus der Klassenbibliothek Framework Class Library (FCL) und der Laufzeitumgebung Common Language Runtime (CLR). Schreiben Entwickler ein Programm in C#, dann wird es so kompiliert, dass es mit CLR ausführbar ist. Damit die verschiedenen Programmiersprachen in C# gemeinsam genutzt werden können, zum Beispiel auch für ein gemeinsames Projekt, gibt es in .NET die Microsoft Intermediate Language (MSIL).

Eine .NET-Anwendungen wird in einer Assembly abgelegt. Diese besteht aus mindestens einem Modul. Hierbei handelt es sich meistens um eine DLL oder eine Exe-Datei. Zusätzlich enthalten Assemblies noch Metadaten und ein Manifest.

Projekte in Visual Studio mit C#

Projekte sind in Visual Studio Bestandteil einer Projektmappe. Diese Mappen werden entsprechend im Windows-Explorer an ihrem Speicherort angezeigt. Jedes Projekt in einem Projektordner besteht aus einem eigenen Unterverzeichnis. Die SLN-Datei (Solution) lädt das Projekt in Visual Studio.

Projekte werden mit einem Doppelklick auf die SLN-Datei geöffnet. Der Programmcode, der in C# entwickelt wurde, wird in einer Datei mit der Endung *.cs gespeichert. Die Projektmappe in Visual Studio zeigt die Dateien des Projekts, Konfigurationen und die Ressourcen eines Projekts. Über das Kontextmenü der Projektmappe lassen sich Projekte anpassen.

Konsolenanwendungen mit C#

Mit C# und Visual Studio lassen sich auch Anwendungen für Konsole bzw. Terminal erstellen. Diese Programme laufen in der Konsole, benötigen also keine Bereiche aus der Windows-Oberfläche. Beim Erstellen eines Projekts steht eine Vorlage für Konsolen-Apps zur Verfügung. Wenn die neue App erstellt wurde, kann in der Mitte des Fensters der Quellcode angezeigt werden. Rechts ist der Inhalt der Projektmappe zu sehen. Konsolen-Apps führen in C# mit der Main-Methode Anweisungen aus.

Werden im Programmcode in der Mitte Befehle eingegeben, vervollständigt Visual Studio diese und zeigt Informationen an. Visual Studio kann also mit der Vervollständigung von Code arbeiten und erleichtert dadurch das Schreiben von Apps in C#. Diese Art der Vervollständigung von Befehlen wird im Hause Microsoft als Intellisense bezeichnet.

Intellisense ist eine große Hilfe, wenn es um das Schreiben von Code geht. In .NET-Sprachen wie C# wird viel mit Punkten (dots) gearbeitet. Das ermöglicht es, dass Objekte in der Programmiersprache von Methoden oder Eigenschaften getrennt werden. Das erfolgt über einen einfachen Dot (.). Ein Beispiel dafür ist: „Console.WriteLine“. Dadurch wird in der Konsole eine Zeile mit Zeilenumbruch ausgelöst. Dazu wird die Methode „WriteLine“ genutzt. Die Parameter dazu sind zum Beispiel:

Durch das Schreiben dieser Zeile wird aber die Zeile noch nicht abgeschlossen. Hier zeigt sich ein weiterer Vorteil von Visual Studio: Das System erkennt, wenn eine Syntax nicht korrekt ist oder etwas fehlt. In diesem Fall wird eine rote Schlangenlinie erzeugt und am Beginn der Zeile zeigt Visual Studio eine Glühbirne an, die bei Problemen oder Fehlern hilft. Für den Abschluss der Zeile wird ein Semikolon (;) benötigt, wie bei vielen anderen Programmiersprachen.

Programmcode in Visual Studio testen

Um Programmcode in Visual Studio zu testen, sollte dieser zuerst gespeichert werden. Danach besteht die Möglichkeit den Quellcode, also das erstellte Programm, direkt in Visual Studio zu testen. Mit „Debuggen\Debugging starten“ wird zunächst überprüft, ob Visual Studio einen Fehler im Quellcode findet, der das Programm am fehlerfreien Ausführen hindert.

Das Programm wird anschließend ausgeführt. Mit „Debuggen\Starten ohne Debugging“ wird das Programm ohne Debugging gestartet. Mit folgendem Beispielcode wird eine Konsole geöffnet, die „Hallo Welt“ anzeigt:

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