Tutorial: Erstellen einer einfachen C#-Konsolen-App in Visual Studio (Teil 1 von 2)

In diesem Tutorial verwenden Sie Visual Studio, um eine C#-Konsolen-App zu erstellen und auszuführen sowie einige Features der integrierten Visual Studio-Entwicklungsumgebung (Integrated Development Environment, IDE) zu untersuchen. Dieses Tutorial ist der erste Teil einer zweiteiligen Reihe.

In diesem Tutorial führen Sie die folgenden Aufgaben durch:

In Teil 2 erweitern Sie diese App, um weitere Projekte hinzuzufügen, lernen einige Debugtricks kennen und verweisen auf Drittanbieterpakete.

Voraussetzungen

Visual Studio muss installiert sein.

Wenn Sie Visual Studio noch nicht installiert haben, können Sie es auf der Seite Visual Studio-Downloads kostenlos herunterladen.

Erstellen eines Projekts

Als Erstes erstellen Sie ein Projekt für die C#-Anwendung. Der Projekttyp enthält alle Vorlagendateien, die Sie benötigen.

Erstellen der App

In diesem Abschnitt führen Sie die folgenden Aufgaben aus:

• Sie befassen sich mit grundlegenden Ganzzahlberechnungen in C#.
• Sie fügen Code hinzu, um eine einfache Rechner-App zu erstellen.
• Sie debuggen die App, um Fehler zu finden und zu beheben.
• Sie optimieren den Code, damit er effizienter wird.

Erkunden von arithmetischen Operationen mit ganzen Zahlen

Wir beginnen mit einigen grundlegenden Berechnungen von Ganzzahlen in C#.

Hinzufügen von Code zum Erstellen eines Rechners

Als Nächstes fügen Sie Ihrem Projekt komplexeren Rechnercode hinzu.

Hinzufügen von Dezimalfunktionen

Jetzt ändern Sie den Code ein wenig, um weitere Funktionen hinzuzufügen.

Die Calculator-App kann derzeit nur ganze Zahlen akzeptieren und zurückgeben. Wenn Sie mit der App beispielsweise 42 durch 119 dividieren, wird als Ergebnis 0 angezeigt, was kein exaktes Ergebnis ist.

So korrigieren Sie den Code, um die Genauigkeit durch die Verarbeitung von Dezimalzahlen zu verbessern:

1. Drücken Sie in Program.cs im Visual Studio-Editor STRG+H, um das Steuerelement Suchen und Ersetzen zu öffnen.

2. Geben Sie im Steuerelement int in das Suchfeld und float in das Feld Ersetzen ein.

3. Wählen Sie die Symbole für Groß-/Kleinschreibung beachten und Nur ganzes Wort suchen aus, oder drücken Sie ALT+C und ALT+W.

4. Wählen Sie das Symbol Alle ersetzen aus, oder drücken Sie ALT+A, um den Such- und Ersetzungsvorgang auszuführen.

   

5. Führen Sie Ihre Calculator-App erneut aus, und dividieren Sie 42 durch 119.

   Die App gibt jetzt eine Dezimalzahl anstelle von 0 zurück.

   

   Jetzt kann die App Dezimalzahlen als Ergebnis erzeugen. Nehmen Sie einige weitere Verbesserungen vor, damit die App auch mit Dezimalzahlen rechnen kann.

6. Verwenden Sie das Steuerelement Suchen und Ersetzen, um jede Instanz der Variable float in double und jede Instanz der Methode Convert.ToInt32 in Convert.ToDouble zu ändern.

7. Führen Sie die Calculator-App aus, und dividieren Sie 42.5 durch 119.75.

   Die App akzeptiert jetzt auch Dezimalwerte und gibt eine längere Dezimalzahl als Ergebnis zurück.

   

   Im Abschnitt Überarbeiten des Codes verringern Sie die Anzahl der Dezimalstellen in den Ergebnissen.

Debuggen der App

Sie haben Ihre einfache Rechner-App verbessert, aber die App behandelt noch keine Ausnahmen, z. B. Benutzereingabefehler. Wenn Benutzer*innen beispielsweise eine Division durch 0 versuchen oder unerwartete Zeichen eingeben, funktioniert die App möglicherweise nicht mehr, oder sie gibt einen Fehler oder ein unerwartetes nicht-numerisches Ergebnis zurück.

Nachfolgend werden einige häufige durch den Benutzer verursachte Eingabefehler erläutert, und Sie erfahren, wie Sie diese im Debugger finden und im Code beheben, wenn sie auftreten.

Beheben des Fehlers „Division durch Null“

Wenn Sie versuchen, eine Zahl durch 0 zu dividieren, reagiert die Konsolen-App möglicherweise nicht mehr. Im Code-Editor erfahren Sie dann, welcher Fehler aufgetreten ist.

Sie müssen den Code wie folgt bearbeiten, damit dieser Fehler verarbeitet werden kann. Ersetzen Sie in Program.cs den Code für case "d": durch den folgenden Code:

            // Ask the user to enter a non-zero divisor until they do so.
                while (num2 == 0)
                {
                    Console.WriteLine("Enter a non-zero divisor: ");
                    num2 = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
                }
                Console.WriteLine($"Your result: {num1} / {num2} = " + (num1 / num2));
                break;
        }

Nachdem Sie den Code ersetzt haben, sollte der Abschnitt mit der switch-Anweisung in etwa wie auf dem folgenden Screenshot aussehen:

Wenn Sie jetzt versuchen, eine beliebige Zahl durch 0 zu dividieren, fordert die App Sie so lange zur Eingabe einer anderen Zahl auf, bis Sie eine Zahl ungleich 0 angeben.

Beheben des Fehlers „Format“

Wenn Sie ein alphabetisches Zeichen eingeben, die App aber ein numerisches Zeichen erwartet, friert die App ein. Visual Studio zeigt im Code-Editor an, welcher Fehler aufgetreten ist.

Um diese Ausnahme zu verhindern, können Sie den zuvor eingegebenen Code umgestalten.

Überarbeiten des Codes

Damit Sie nicht davon abhängig sind, dass die program-Klasse den gesamten Code verarbeitet, können Sie Ihre App in zwei Klassen aufteilen: Calculator und Program.

Die Calculator-Klasse verarbeitet den Großteil der Berechnungen, und die Program-Klasse verarbeitet die Benutzeroberfläche und die Fehlerbehandlung.

Fangen wir also an.

1. Löschen Sie den gesamten Inhalt von Program.cs, und fügen Sie die folgende neue Calculator-Klasse hinzu:

   class Calculator
   {
       public static double DoOperation(double num1, double num2, string op)
       {
           double result = double.NaN; // Default value is "not-a-number" if an operation, such as division, could result in an error.
   
           // Use a switch statement to do the math.
           switch (op)
           {
               case "a":
                   result = num1 + num2;
                   break;
               case "s":
                   result = num1 - num2;
                   break;
               case "m":
                   result = num1 * num2;
                   break;
               case "d":
                   // Ask the user to enter a non-zero divisor.
                   if (num2 != 0)
                   {
                       result = num1 / num2;
                   }
                   break;
               // Return text for an incorrect option entry.
               default:
                   break;
           }
           return result;
       }
   }
   
   

2. Fügen Sie dann wie folgt eine neue Program-Klasse hinzu:

   class Program
   {
       static void Main(string[] args)
       {
           bool endApp = false;
           // Display title as the C# console calculator app.
           Console.WriteLine("Console Calculator in C#\r");
           Console.WriteLine("------------------------\n");
   
           while (!endApp)
           {
               // Declare variables and set to empty.
               string numInput1 = "";
               string numInput2 = "";
               double result = 0;
   
               // Ask the user to type the first number.
               Console.Write("Type a number, and then press Enter: ");
               numInput1 = Console.ReadLine();
   
               double cleanNum1 = 0;
               while (!double.TryParse(numInput1, out cleanNum1))
               {
                   Console.Write("This is not valid input. Please enter an integer value: ");
                   numInput1 = Console.ReadLine();
               }
   
               // Ask the user to type the second number.
               Console.Write("Type another number, and then press Enter: ");
               numInput2 = Console.ReadLine();
   
               double cleanNum2 = 0;
               while (!double.TryParse(numInput2, out cleanNum2))
               {
                   Console.Write("This is not valid input. Please enter an integer value: ");
                   numInput2 = Console.ReadLine();
               }
   
               // Ask the user to choose an operator.
               Console.WriteLine("Choose an operator from the following list:");
               Console.WriteLine("\ta - Add");
               Console.WriteLine("\ts - Subtract");
               Console.WriteLine("\tm - Multiply");
               Console.WriteLine("\td - Divide");
               Console.Write("Your option? ");
   
               string op = Console.ReadLine();
   
               try
               {
                   result = Calculator.DoOperation(cleanNum1, cleanNum2, op);
                   if (double.IsNaN(result))
                   {
                       Console.WriteLine("This operation will result in a mathematical error.\n");
                   }
                   else Console.WriteLine("Your result: {0:0.##}\n", result);
               }
               catch (Exception e)
               {
                   Console.WriteLine("Oh no! An exception occurred trying to do the math.\n - Details: " + e.Message);
               }
   
               Console.WriteLine("------------------------\n");
   
               // Wait for the user to respond before closing.
               Console.Write("Press 'n' and Enter to close the app, or press any other key and Enter to continue: ");
               if (Console.ReadLine() == "n") endApp = true;
   
               Console.WriteLine("\n"); // Friendly linespacing.
           }
           return;
       }
   }
   

3. Wählen Sie die Schaltfläche Calculator aus, oder drücken Sie F5, um Ihre App auszuführen.

4. Befolgen Sie die Anweisungen, und dividieren Sie die Zahl 42 durch 119. Die Ergebnisse sollten ähnlich wie im folgenden Screenshot aussehen:

   

   

   Sie können jetzt weitere Berechnungen ausführen, bevor Sie die Konsolen-App schließen. Die Ergebnisse zeigen auch weniger Dezimalstellen. Wenn Sie ein falsches Zeichen eingeben, erhalten Sie eine entsprechende Fehlerantwort.

Schließen der App

1. Schließen Sie die App, falls noch nicht geschehen.

2. Schließen Sie den Bereich Output (Ausgabe) in Visual Studio.

   

3. Drücken Sie in Visual Studio STRG+S, um die App zu speichern.

Überprüfung: Code Complete

In diesem Tutorial haben Sie viele Änderungen an der Calculator-App vorgenommen. Die App kann jetzt Rechenressourcen effizienter nutzen und die meisten durch Benutzer verursachten Eingabefehler verarbeiten.

Nachfolgend finden Sie den vollständigen Code:

class Calculator
{
    public static double DoOperation(double num1, double num2, string op)
    {
        double result = double.NaN; // Default value is "not-a-number" which we use if an operation, such as division, could result in an error.

        // Use a switch statement to do the math.
        switch (op)
        {
            case "a":
                result = num1 + num2;
                break;
            case "s":
                result = num1 - num2;
                break;
            case "m":
                result = num1 * num2;
                break;
            case "d":
                // Ask the user to enter a non-zero divisor.
                if (num2 != 0)
                {
                    result = num1 / num2;
                }
                break;
            // Return text for an incorrect option entry.
            default:
                break;
        }
        return result;
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        bool endApp = false;
        // Display title as the C# console calculator app.
        Console.WriteLine("Console Calculator in C#\r");
        Console.WriteLine("------------------------\n");

        while (!endApp)
        {
            // Declare variables and set to empty.
            string numInput1 = "";
            string numInput2 = "";
            double result = 0;

            // Ask the user to type the first number.
            Console.Write("Type a number, and then press Enter: ");
            numInput1 = Console.ReadLine();

            double cleanNum1 = 0;
            while (!double.TryParse(numInput1, out cleanNum1))
            {
                Console.Write("This is not valid input. Please enter an integer value: ");
                numInput1 = Console.ReadLine();
            }

            // Ask the user to type the second number.
            Console.Write("Type another number, and then press Enter: ");
            numInput2 = Console.ReadLine();

            double cleanNum2 = 0;
            while (!double.TryParse(numInput2, out cleanNum2))
            {
                Console.Write("This is not valid input. Please enter an integer value: ");
                numInput2 = Console.ReadLine();
            }

            // Ask the user to choose an operator.
            Console.WriteLine("Choose an operator from the following list:");
            Console.WriteLine("\ta - Add");
            Console.WriteLine("\ts - Subtract");
            Console.WriteLine("\tm - Multiply");
            Console.WriteLine("\td - Divide");
            Console.Write("Your option? ");

            string op = Console.ReadLine();

            try
            {
                result = Calculator.DoOperation(cleanNum1, cleanNum2, op);
                if (double.IsNaN(result))
                {
                    Console.WriteLine("This operation will result in a mathematical error.\n");
                }
                else Console.WriteLine("Your result: {0:0.##}\n", result);
            }
            catch (Exception e)
            {
                Console.WriteLine("Oh no! An exception occurred trying to do the math.\n - Details: " + e.Message);
            }

            Console.WriteLine("------------------------\n");

            // Wait for the user to respond before closing.
            Console.Write("Press 'n' and Enter to close the app, or press any other key and Enter to continue: ");
            if (Console.ReadLine() == "n") endApp = true;

            Console.WriteLine("\n"); // Friendly linespacing.
        }
        return;
    }
}

Nächste Schritte

Fahren Sie mit dem zweiten Teil dieses Tutorials fort: