チュートリアル: Visual Studio でシンプルな C# コンソール アプリを作成する (パート 1/2)

このチュートリアルでは、Visual Studio を使用して、C# のコンソール アプリを作成および実行し、Visual Studio の統合開発環境 (IDE) の機能をいくつか確認します。 このチュートリアルは、2 部構成のチュートリアル シリーズのパート 1 です。

このチュートリアルでは、次のタスクを実行します。

パート 2 では、このアプリを拡張してプロジェクトを追加し、デバッグのコツを学習し、サードパーティー製パッケージを参照します。

[前提条件]

Visual Studio をインストールする必要があります。

Visual Studio をまだインストールしていない場合は、Visual Studio のダウンロード ページに移動し、無料試用版をインストールしてください。

プロジェクトを作成する

まず C# アプリケーション プロジェクトを作成します。 このプロジェクト タイプには、必要なテンプレート ファイルがすべて用意されています。

アプリを作成する

このセクションでは、次のタスクを実行します。

• C# での基本的な整数計算を見ていきます。
• 基本的な電卓アプリを作成するコードを追加します。
• アプリをデバッグし、エラーを見つけて修正します。
• コードを修正してさらに効率的にします。

整数の演算の確認

C# での基本的な整数演算から始めます。

電卓を作成するコードを追加する

次に、より複雑な一連の電卓コードをプロジェクトに追加してみましょう。

小数の機能を追加する

次はコードを手を加えて機能を追加しましょう。

現在の電卓アプリは、整数を受け取って返すだけの機能です。 たとえば、アプリを実行して数値 42 を数値 119 で割ると、結果は 0 になりますが、これは正確ではありません。

小数を処理して精度が向上するようにコードを修正します。

1. Visual Studio エディターの Program.cs から Ctrl+H キーを押し、[検索と置換] コントロールを開きます。

2. コントロールに「int」と入力し、 [置換] フィールドに「float」と入力します。

3. コントロールの [大文字と小文字を区別] と [単語単位] のアイコンを選択するか、Alt+C キーと Alt+W キーを押します。

4. [すべて置換] アイコンを選択するか、Alt+A キーを押して検索と置換を実行します。

   

5. 電卓アプリをもう一度実行し、数値 42 を数値 119 で割ります。

   アプリから 0 ではなく小数が返されるようになりました。

   

   これでアプリで小数の結果を生成できるようになりました。 もう少しコードに手を加えて、小数も計算できるようにしましょう。

6. [検索と置換] コントロールを使用して float 変数の各インスタンスを double に変更し、Convert.ToInt32 メソッドの各インスタンスを Convert.ToDouble に変更します。

7. 電卓アプリを実行し、数値 42.5 を数値 119.75 で割ります。

   アプリが小数値を受け取り、結果として長い小数値が返されるようになりました。

   

   「コードを修正する」セクションでは、結果の小数点以下の桁数を減らします。

アプリをデバッグする

基本的な電卓アプリを改善しましたが、ユーザーの入力エラーなどの例外はまだ処理していません。 たとえば、ユーザーが 0 で除算しようとしたり、予期しない文字を入力したりすると、アプリの動作が停止する、エラーが返される、または予期しない数値以外の結果が返されることがあります。

一般的なユーザー入力エラーをいくつか見てみましょう。発生した場合はデバッガーで探し、コードで修正します。

"0 除算" エラーを修正する

数値を 0 で除算しようとすると、コンソール アプリがフリーズし、コード エディターに問題が表示されることがあります。

このエラーを処理するようにコードを変更してみましょう。 Program.cs で、case "d": のコードを次のコードに置き換えます。

            // 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;
        }

コードを置き換えると、switch ステートメントを含むセクションは次のスクリーンショットのようになります。

これで、任意の数値を 0 で割ると、アプリから別の数値が要求され、0 以外の数値を入力するまで要求が続けられます。

"書式" エラーを修正する

アプリで数字が想定されているときにアルファベットを入力すると、アプリはフリーズします。 Visual Studio のコード エディターに問題が表示されます。

この例外を防ぐには、先ほど入力したコードをリファクターします。

コードを修正する

program クラスに依存してすべてのコードを処理するのではなく、アプリを 2 つのクラス Calculator と Program に分割することができます。

Calculator クラスにより、計算作業の大部分が処理され、Program クラスにより、ユーザー インターフェイスとエラー処理作業が処理されます。

それでは、始めましょう。

1. Program.cs のすべてを削除して、次の新しい Calculator クラスを追加します。

   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. さらに、次のように、新しい Program クラスを追加します。

   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. [電卓] ボタンを選択するか、F5 キーを押してアプリを実行します。

4. 画面の指示に従って、値 **42** を値 **119** で割ります。 結果は次のスクリーンショットのようになります。

   

   

   これで、コンソール アプリを閉じるまで、さらに計算を実行できるようになりました。 また、結果の小数点以下の桁数も少なくなりました。 また、間違った文字を入力した場合には、適切なエラー応答が表示されます。

アプリを閉じる

1. まだ行っていない場合は、電卓アプリを閉じます。

2. Visual Studio の **[出力]** ウィンドウを閉じます。

   

3. Visual Studio で **Ctrl**+**S** キーを押してアプリを保存します。

確認: コードの完成

このチュートリアルでは、電卓アプリに多くの変更を加えました。 アプリでは、コンピューティング リソースがより効率的に処理され、ほとんどのユーザーの入力エラーが処理されるようになっています。

次に完全なコードをまとめて示します。

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;
    }
}

次の手順

このチュートリアルの第 2 部、