Lekce 2 - Visual Studio a první konzolová aplikace v C# .NET

V minulé lekci, Úvod do C# a .NET frameworku, jsme si řekli něco o jazyce jako takovém a také jsme pochopili, co je to .NET framework.

V dnešním tutoriálu se zaměříme hlavně na IDE Visual Studio. Ukážeme si, jak se používá a naprogramujeme si jednoduchou konzolovou aplikaci.

IDE je zkratka Integrated Development Environment (integrované vývojové prostředí) a jednoduše řečeno se jedná o aplikaci, ve které píšeme zdrojový kód a pomocí které potom naši aplikaci testujeme a ladíme.

Začít musíme samozřejmě tím, že si Visual Studio nainstalujeme. Pokud studujete IT školu, je velmi pravděpodobné, že máte přes MSDN přístup k ostré verzi Visual Studio Enterprise zdarma. Pokud ne, nezoufejte, protože Visual Studio (dále jen VS) má edici Community, která je zcela zdarma a to dokonce i pro komerční účely. I ta vám bude dlouho stačit, protože její omezení nejsou nijak velká. Zde máte link ke stažení Visual Studio Community.

Instalace

Pokud máte alespoň elementární znalosti angličtiny, doporučujeme VS nainstalovat v tomto jazyce. Až budete pokročilí programátoři, ušetří vám to spoustu nepříjemností. Ideálně by se měl psát anglicky i kód, ale pro názornost budeme v celém kurzu a i v některých ukázkových programech používat české identifikátory. Je na vás a vašich znalostech angličtiny jak vaše programy budete psát. Výhodou anglického programu je samozřejmě to, že jako velmi pokročilí můžete diskutovat velmi složité problémy na mezinárodních fórech, kde se vyskytují experti na danou oblast. U pokročilých věcí jako jsou databáze nebo web. aplikace je třeba ve VS nastavit mnoho specifických věcí, manuály v češtině nemusíte najít a pak jen přemýšlíte, jaký je asi překlad tohoto checkboxu. Angličtina je v programování standardem. Čeština samozřejmě teď pro začátek není žádný problém a na vaše programy nemá žádný vliv, myslíme to spíše do budoucna.

Instalace se vás zeptá na tzv. sady funkcí, které chcete mít součástí VS. Zaškrtněte sadu "Vývoj desktopových aplikací pomocí .NET". Tato sada umožňuje vyvíjet jak konzolové, tak klasické okenní aplikace. Spolu s touto sadou se vám také nainstalují nejnovější verze .NET. Je možné, že některé edice VS bude třeba zaregistrovat, registrace je zdarma a obdržíte poté sériové číslo, které vám umožňuje program zdarma a legálně používat.

Zálohování a verzování

Kromě IDE programátor potřebuje nějaký nástroj, který bude zálohovat a verzovat jeho práci. Nemůžeme se spolehnout na to, že program prostě budeme ukládat, protože jsme lidé a ne stroje. Lidé dělají chyby a když přijdete o několikadenní nebo dokonce několikatýdenní práci, může to zabolet. Je dobré naučit se na toto myslet hned od začátku. Velmi doporučuji program Dropbox, který je extrémně jednoduchý a sám vaše soubory verzuje (tedy zachovává změny v čase a je možné se vrátit ke starším verzím projektu) a zároveň synchronizuje s webovým úložištěm, i kdyby jste si projekt omylem smazali, přepsali, ukradli vám notebook nebo vám zkolaboval pevný disk, vaše data zůstanou v bezpečí. Dropbox také umožňuje sdílet jeden projekt mezi více vývojáři. Více o Dropboxu viz tento článek, který obsahuje zároveň pozvánku do DropBoxu s 0,5 GB prostoru navíc.

Jako další verzovací nástroj se hojně používá GIT, jeho nastavení ale vydalo na samostatný kurz a Dropbox pro naše účely bohatě postačuje.

Vytvoření projektu

Spustíme VS a v aplikačním menu zvolíme položku File -> New -> Project.

Tento výukový obsah pomáhají rozvíjet následující firmy, které dost možná hledají právě tebe!

V okně New project vybereme template Visual C# -> Windows a v nabídce vedle zvolíme Console Application. Jako jméno aplikace zvolíme PrvniAplikace. Target framework přepneme na .NET Framework 4.5, který je přímo součástí Windows 8 i Windows 10, takže se nemusíme bát o to, že by nám naše aplikace na některém z těchto systémů neběžely. V Dropboxu si vytvořte nějakou složku na vaše projekty, např. CSharp. U lokace pomocí tlačítka Browse vybereme složku C:\Users\vase_jmeno\Dropbox\Csharp. Nějakou dobu zůstaneme u konzolových aplikací (příkazová řádka), protože k jejich obsluze potřebujeme minimální znalosti z objektového světa a jsou tedy ideální k naučení základů jazyka. Okno by mělo vypadat asi takto:

Formulář potvrdíme.

Ovládání Visual Studia

Okno nyní vypadá asi takto, já jsem jej hodně zmenšil, aby se sem vešlo

Zajímat nás bude zejména prostřední okno, do kterého nám VS vygeneroval kostru zdrojového kódu. Možná může být překvapením, že nezačínáme s prázdným oknem, ale rovnou s kusem kódu. Proč tomu tak je pochopíte, až si kód alespoň intuitivně vysvětlíme, vše bude vysvětleno během kurzu a některé části jsou na pochopení poměrně složité, proto nám zatím bude stačit vědět, že tam prostě jsou.

Prvních několik řádků nám říká, jaké knihovny z .NET budeme využívat. Asi zásadní je pro nás ta System, bez ní bychom asi těžko něco naprogramovali, protože obsahuje např. základní metody pro práci s konzolí. Klíčová slova namespace a class zatím nebudeme řešit, spokojíme se s tím, že je to určitý způsob, jak se aplikace v C# strukturují. Klíčová pro nás bude metoda Main(), mezi ty složené závorky pod ní (tedy do jejího těla) budeme psát náš kód. Main je vyhrazené slovo a C# ví, že má po spuštění aplikace vykonat právě tuto metodu (může jich tam být totiž více, ale o tom opět později). Vlastně můžeme zatím ignorovat úplně vše až na tělo metody Main().

Druhým důležitým prvkem v okně pro nás bude zelené tlačítko Play v horní liště, které program zkompiluje a spustí. Můžete si to zkusit, protože náš program zatím nic nedělá, hned se zase vypne. Spuštění můžeme provést též klávesovou zkratkou F5. Klávesové zkratky má VS velmi dobře řešené a ty pokročilejší připomínají systém akordů, když je budete znát, práce vám půjde rychleji od ruky. Vedle ikony šipky máme vybráno Debug. To znamená, že se program bude kompilovat v Debug módu a bude obsahovat určité rutiny k výpisu chyb. Tento mód se používá zejména pro testování programu (když ho vyvíjíme) a běh programu může být kvůli tomu o něco pomalejší. Jakmile si budeme jisti, že je program hotový, přepneme na Release a spustíme. Výsledkem bude vytvoření s spuštění programu tak, jak je ho možné šířit mezi lidi.

Adresářová struktura konzolové aplikace

Podíváme se, jak vypadá naše aplikace na disku. Otevřeme si složku s aplikací, tedy C:\Users\vase_jmeno\Dropbox\Csharp\PrvniAplikace\. Nalezneme v ní soubor PrvniAplikace.sln, který zastupuje tzv. solution Visual Studia. Solution (řešení) je soubor projektů a může tedy obsahovat více aplikací. V praxi se toho využívá např. ve vícevrstvých aplikacích nebo při testování, pro nás je zajímavé jen to, že právě přes tento soubor budeme naše aplikace potom otevírat. Nalézá se zde také složka PrvniAplikace/, ve které již sídlí náš projekt. Otevřeme si ji.

Soubor PrvniAplikace.csproj obsahuje soubor našeho projektu, i přes něj lze naši aplikaci otevřít. Program.cs obsahuje samotný zdrojový kód. Zajímat nás bude ještě složka bin/, jejíž název napovídá, že obsahuje binární (strojový) kód naší aplikace. Otevřeme ji.

Vidíme, že obsahuje podsložky Debug/ a Release/. V nich jsou poté samotné exe soubory naší aplikace (pokud jsme ji samozřejmě alespoň jednou spustili v této konfiguraci). Pokud se budete chtít se svými aplikacemi někomu pochlubit, exe soubor ve složce Release/ je právě to, co jim pošlete. Dalších souborů si nemusíte všímat.

Hello world

Je zarytým zvykem, že prvním programem v nějakém novém jazyce bývá tzv. Hello world. Jedná se o program, který jakýmkoli způsobem uživateli zobrazí hlášku "Hello world", případně nějaký podobný text. Opět zopakuji, že příkazy budeme psát do těla metody Main(). Budeme potřebovat dva příkazy (pozn. výraz příkazy používám kvůli zjednodušení), jeden k zobrazení textu a další k vyčkání na stisk libovolné klávesy, aby program hned neskončil.

K výpisu textu slouží:

Console.WriteLine("Text");

A k vyčkání na klávesu:

Console.ReadKey();

Console je tzv. třída. Pojmem třída budeme zatím chápat soubor nějakých příkazů, příkazům se v C# říká metody. Console tedy obsahuje metody k obsluze konzole. Voláme na ni metodu WriteLine(), která vypíše text. Vidíme, že metodu na třídě voláme pomocí operátoru tečka (.). Každá metoda může obsahovat nějaké vstupní parametry, které se zadávají do závorky a jsou oddělené čárkou. V případě metody WriteLine() je parametrem text k vypsání. Textu budeme říkat textový řetězec nebo jen řetězec (anglicky string) a budeme ho psát do uvozovek, aby tomu C# rozuměl a nezaměňoval ho s jinými příkazy.

Uvozovky jsou na české klávesnici na stejné klávese jako ů, ale píšeme je se Shift:

Metoda ReadKey() nemá žádné parametry, přesto však za její název musíme napsat závorku, ta je v C# povinná. Příkazy píšeme na samostatné řádky a za každý píšeme středník (;).

Pokud nevíte, kde je na klávesnici ;, tak pod Esc:

Naše metoda Main() tedy bude nyní vypadat nějak takto:

using System;
namespace OnlineApp
{
class Program
{

static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine("Hello ITnetwork!");
    Console.ReadKey();
}

}
}

Program spustíme pomocí klávesy F5.

Konzolová aplikace
Hello ITnetwork!

Gratuluji, právě jste se stali programátorem

Závěrem ještě drobná vychytávka. Zkuste si ve svém Visual Studiu napsat na novou řádku cw a pak dvakrát stisknout Tabulátor. Vypíše se vám celý příkaz: Console.WriteLine();. Tomuto kouzlu se říká snippet a během kurzu si zmíníme další podobné užitečné zkratky.

Dnešní projekt je přiložen jako soubor na konci článku, i u dalších C# tutoriálů budu vždy výsledek přikládat ke stažení. Doporučuji si ale nejprve projekt vytvořit pomocí tutoriálu a ke stažení se uchýlit jen v případě, když vám něco nepůjde. Pokud program hned jen stáhnete, nic se nenaučíte

To bude pro dnešek vše, v příští lekci, Proměnné, typový systém a parsování v C# .NET, se podíváme na základní datové typy a vytvoříme si jednoduchou kalkulačku.