Introducción a C#

Durante nuestro viaje a través de las características comunes de los lenguajes de alto nivel y la programación orientada a objetos nos acompañará el lenguaje de programación C#.

Tal vez algunas de las características de este lenguaje les parezcan similares a otros lenguajes que conozcan, y están en lo correcto. El equipo de C#, desde sus inicios, no dudó en tomar grandes ideas de otros lenguajes y reformarlas para incorporarlas a C#. Las principales influencias han sido Java (sobre todo en los inicios), y más cerca en el tiempo el mismísimo F#.

Fue diseñado por el ingeniero de Microsoft Anders Hejlsberg, quien también es el creador de Delphi y Turbo Pascal y está involucrado en el desarrollo de Typescript desde 2012.

Características de C#

case sensitive tipado estático compilado

Tipado estático y tipado dinámico

Recordemos la diferencia entre tipado estático y tipado dinámico.

Tipado estático → Decimos que un lenguaje es de tipado estático, porque los tipos tienen que definirse en tiempo de compilación para que el programa funcione.

Proceso de compilación

Gramática de C#

sintaxis vocabulario semántica

Sintaxis de C#

Declaraciones

Cuando escribimos en español, marcamos el fin de una oración con un punto. Una oración se compone de múltiples palabras y frases con un orden específico. Los lenguajes de programación también tienen reglas de sintaxis.

C# indica el fin de una declaración con un punto y coma. Una declaración (statement) puede estar compuesta de múltiples variables y expresiones (expressions). En el siguiente ejemplo, sueldoNeto es una variable y sueldoBruto - aportes - impuestos es una expresión compuesta de 3 operandos (sueldoBruto, aportes y impuestos) y los operadores -.

decimal sueldoNeto = sueldoBruto - aportes - impuestos;

El orden de los operadores y los operandos importa, si los cambiaramos de lugar daría un resultado completamente distinto.

Comentarios

Los comentarios le indican al compilador que ignore su contenido. Permite realizar aclaraciones o deshabilitar código temporalmente.

Para realizar un comentario en C# utilizamos la doble barra //. Lo que siga a la doble barra será ignorado por el compilador hasta el fin de la línea.

// Falta descontar los aportes.decimal sueldoNeto = sueldoBruto - impuestos;

Si queremos escribir un comentario multi-línea se utiliza /* al inicio y */ al final, todo el contenido entre esos dos símbolos será ignorado por el compilador.

/*     Estamos en programación II de UTN Fra. 
    string saludo = "¡Hola Mundo!"        Aprendemos a realizar comentarios en C#.*/

Información

El atajo de teclado de Visual Studio para realizar comentarios es CTRL + K + C, y para deshacerlos CTRL + K + U.

Bloques

En C# para escribir un bloque de código se utilizan llaves {}. Si hacemos una comparación con el lenguaje humano, lo bloques serían análogos a los párrafos. Los bloques empiezan con una declaración que define el contenido del bloque.

En el siguiente ejemplo vemos que tenemos 3 bloques anidados. Uno definido por la palabra clave namespace, otro por class y el último está definido por la firma del método (similar a un función).

using System; // El ; indica el fin de la declaración
// 'namespace' define el tipo de bloque. 'Hola_Mundo' es un nombre o identificador para ese bloque. namespace Hola_Mundo{ // La llave de apertura { indica el inicio de un bloque.    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            Console.WriteLine("Hello World!"); // Otra declaración.        }    }} // La llave de cierre } indica el fin de un bloque.

Vocabulario de C#

El vocabulario de C# está compuesto de palabras clave (keywords), símbolos y tipos.

Entre las palabras claves encontraremos using, namespace, class, static, int, string, double, bool, if, switch, break, while, do, for, foreach y más.

Entre los símbolos trabajaremos con ", ', +, -, *, /, %, @, $,entre otros.

Métodos, los verbos de C#

Los verbos en español representan acciones como correr, jugar, saltar. De la misma forma, los métodos en C# representan acciones que podrán ser ejecutadas por alguna parte del programa. Son similares a las funciones en otros lenguajes.

using System; 
namespace Hola_Mundo{     class Program    {        // Acá comienza la declaración del método Main.        static void Main(string[] args)        {            /* Acá se invoca/llama al método WriteLine             y se le pasa como argumento (dato o valor de entrada) un string.             */            Console.WriteLine("Hello World!");         }        // Acá finaliza la declaración del método Main.    }} 

Tipos, atributos y variables. Los sustantivos de C#.

En español los sustantivos son palabras que se utilizan para denominar seres, entidades u objetos.

Por ejemplo, Federico es el nombre de un profesor. La palabra "profesor" nos indica el papel que juega Fede dentro del contexto de la universidad. Podemos decir que Fede es de tipo Profesor. Profesor no es el único tipo dentro del contexto de la facultad, también están Alumno, Secretario, Coordinador, LibretaUniversitaria, Materia, Aula, Nota, entre otros. Los tipos son sustantivos que categorizan cosas.

legajoDocente y antigüedad son características que forman parte de lo que describe a Fede como profesor, son atributos.

Por otra parte, Fede no es el único ser de tipo Profesor, también están Lucas, Ezequiel y Mauricio. Cada uno de estos seres o manifestaciones concretas de un tipo son variables, sustantivos que se refieren a una cosa específica.

Trabajando con variables

Constantes

Inferencia de tipos

Common Type System

C# por defecto sólo trae algunas palabras y, estrictamente, no define ningún tipo. Todos los tipos que usamos en C# son provistos por el entorno de .NET. Durante la cursada aprenderemos sobre muchos de los tipos que tenemos disponibles en la plataforma y también crearemos nuevos.

El Common Type System (CTS) define un conjunto de tipos de datos común a todos los lenguajes soportados por .NET.

• Establece un marco de herramientas que habilita la ejecución de los distintos lenguajes de la plataforma.
• Provee un modelo orientado a objetos.
• Define un conjunto de reglas que todos los lenguajes deben seguir en lo que refiere a tipos.
• Provee una biblioteca que contiene los tipos primitivos básicos (Boolean, Int32, Byte, Char, etc).
• Define tipos de dato en dos categorías: de valor y de referencia.

Tipos de valor y tipos de referencia

Existen dos segmentos o categorías de memoria: la pila (stack memory) y el montón (heap memory). La memoria stack es más rápiida pero limitada en tamaño. La memoria heap es más lenta pero más abundante.

Stack Overflow

La famosa excepción Stack Overflow se lanza al llenarse el espacio de la memoria stack, que es muy limitado. Suele suceder cuando se producen llamadas recursivas accidentales o nos encontramos dentro de un loop infinito.

Los tipos de valor (value types) son tipos de dato representados por su valor real. Si son asignados a una variable, esa variable obtendrá una nueva copia del valor. Todos los tipos de valor se almacenan en la pila.

Los tipos de referencia (reference types), al contrario, son tipos de dato representados por una referencia que apunta a un sector de memoria donde se encuentra el valor real. Si son asignados a una variable, esa variable almacenará la referencia y apuntará al valor original. No se realiza ninguna copia del valor. Todos los tipos de referencia se almacenan en el montón.

Categorías de tipos

.NET define cinco categorías de tipos de datos.

Categoría	Palabra clave	Valor/Referencia
Clases	class	Tipo de referencia
Estructuras	struct	Tipo de valor
Enumerados	enum	Tipo de valor
Interfaces	interface	Tipo de referencia
Delegados	delegate	Tipo de referencia

Entraremos en el detalle de cada una de estas categorías a lo largo de la cursada.

Aliases

Algunas de las palabras clave de C# como double, int o string son alias (aliases) que representan tipos proveidos por la implementación de la plataforma .NET donde se ejecuta C#. Por ejemplo, int es un alias para el tipo System.Int32.

Literales

Los valores literales (literal value) son una notación que representa un valor fijo. Dependiendo el tipo de dato, existe una notación diferente para los literales.

string saludo = "Hola Mundo"; // "Hola Mundo" es un literal de texto que se está asignando a la variable 'saludo' de tipo string.
int numero = 5; // 5 es un literal numérico que se está asignando a la variable 'numero' de tipo entero.

Caracteres

Cuando trabajamos con un caracter individual, como podría ser una letra, el tipo a utilizar es char.

Los literales de este tipo deben estar encerrados por comillas simples '.

Los char son tipos de valor.

char simbolo = '$';char letra = 'Z';char numero = '1'; // '1' se almacena como tipo char, no es numérico.

Strings

Cuando trabajamos con texto formado por múltiples caracteres el tipo a utilizar es string.

Los literales de este tipo deben estar encerrados por comillas dobles ".

Los string son tipos de referencia. Internamente son arrays de char, incluso pueden ser recorridos con un bucle for o foreach.

Los string se pueden concatenar usando el operador +.

string nombre = "Florencia";string telefono = "(+54) 9 11-12345-15432";string contacto = nombre + " tiene el número de teléfono " + telefono;

Tipos numéricos

Los números son datos con los que vamos a realizar alguna operación aritmética (como sumar o multiplicar). Un DNI, un número de teléfono, un legajo, NO son números.

Todos los tipos numéricos primitivos de C# son tipos de valor.

Enteros

El conjunto de números reales se puede dividir en dos subconjuntos: racionales e irracionales. Los números racionales son aquellos que pueden expresarse como la división de dos números enteros, los números irracionales son todos los demás. A su vez, el conjunto de los racionales se puede dividir en números enteros y números fraccionarios.

Los números enteros (sin punto decimal) se representan con los tipos short, int y long. Los enteros positivos incluyendo el cero se conocen como números naturales y se representan con los tipos enteros sin signo (unsigned) como ushort, uint y ulong.

Los literales de long deben ir acompañados del sufijo L. Para los enteros no es necesarario un sufijo.

uint numeroNatural = 10;
int numeroEntero = -5;
long numeroGrande = 20L;

Palabra clave	Rango	Tamaño	Tipo en .NET
sbyte	-128 a 127	Entero de 8-bit con signo	System.SByte
byte	0 a 255	Entero de 8-bit sin signo	System.Byte
short	32.768 a 32.767	Entero de 16-bit con signo	System.Int16
ushort	0 a 65.535	Entero de 16-bit sin signo	System.UInt16
int	-2.147.483.648 a 2.147.483.647	Entero de 32-bit con signo	System.Int32
uint	0 a 4.294.967.295	Entero de 32-bit sin signo	System.UInt32
long	-9.223.372.036.854.775.808 a 9.223.372.036.854.775.807	Entero de 64-bit con signo	System.Int64
ulong	0 a 18.446.744.073.709.551.615	Entero de 64-bit sin signo	System.UInt64

Punto flotante

Por defecto los literales fraccionarios (con punto decimal) son de tipo double. Los literales de float deben ir acompañados del sufijo F. Los literales de decimal deben ir acompañados del sufijo M.

float numeroFlotantePrecisionSimple = 2.5F;
double numeroFlotantePrecisionDoble = 2.5;
decimal numeroDecimal = 2.5M;

Decimales

Advertencia

No se deben comparar valores double usando ==. El tipo double no garantiza precisión porque hay algunos números que no pueden ser representados como valores de punto flotante.

En 1991, durante la primera guerra del golfo, usar números de punto flotante le costó la vida a 28 soldados al no poder rastrear e interceptar un misil con precisión.

Buena práctica

Es una buena práctica usar int para números enteros y double para fraccionarios que no serán comparados a otros valores. Usar decimal para dinero y valores donde la precisión es importante.

Notación binaria y hexadecimal

C# también permite escribir literales numéricos en binario (base 2) y hexadecimal (base 16). Un literal binario debe empezar con 0b, mientras que uno hexadecimal con 0x.

Desde C# 7.0 se puede usar el guión bajo _ como separador de digitos con el único uso de mejorar la legibilidad del número.

En el siguiente ejemplo vemos como escribir el valor de dos millones en decimal, binario y hexadecimal.

// Notación decimalint notacionBase10 = 2_000_000; // El _ es una ayuda visual para separar los dígitos. No cumple otra función. 
// Notación binariaint notacionBase2 = 0b_0001_1110_1000_0100_1000_0000;
// Notación hexadecimalint notacionBase16 = 0x_001E_8480;

Si comparamos las variables con el operador de igualdad == observaremos que, al ser el mismo valor pero expresado con diferentes notaciones, la igualdad es verdadera.

Tipos booleanos

Los tipos booleanos sólo pueden contener dos valores literales true o false. Se usan principalmente en condiciones de bloques de selección

bool verdadero = true;bool falso = false;

Tipos dinámicos y tipo object

Valores por defecto

Por defecto los tipos de valor contienen del valor 0 si son numéricos, false si son de tipo bool y '' si son de tipo char. Por otra parte, si no se inicializan, las variables de tipos de referencia contendrán el valor null que indica que esa variable no apunta a ninguna dirección de memoria.

El operador default recibe como argumento un tipo de dato y nos devuelve el valor por defecto de ese tipo.

Console.WriteLine("Valor por defecto de enteros: {0}", default(int));Console.WriteLine("Valor por defecto de flotantes: {0}", default(double));Console.WriteLine("Valor por defecto de booleanos: {0}", default(bool));Console.WriteLine("Valor por defecto de fechas: {0}", default(DateTime));Console.WriteLine("Valor por defecto de strings: {0}", default(string));Console.WriteLine("Valor por defecto de chars: {0}", default(char));

La salida del código anterior es:

Valor por defecto de enteros: 0Valor por defecto de flotantes: 0Valor por defecto de booleanos: FalseValor por defecto de fechas: 1/1/0001 00:00:00Valor por defecto de strings:Valor por defecto de chars: