Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
(4 год)
План
5.1. Тип char. Масиви типу char
5.2. Робота з рядками. Клас String і його методи
5.3. Клас StringBuilder і його методи
5.4. Обробка помилок. Клас Exception
5.5. Комплексний приклад. Вдосконалений консольний калькулятор
Література:
Для обробки текстової інформації в C# є широкий набір засобів: окремі символи, масиви символів, змінні і незмінні рядки і регулярні вирази.
Символьний тип даних char представляє один символ. Він призначений для зберігання символів у кодуванні Unicode. Символьний тип відноситься до вбудованих типів даних C# і відповідає стандартному класу Char бібліотеки .NET з простору імен System. У цьому класі визначені статичні методи, що дозволяють задати вигляд і категорію символу, а також перетворити символ у верхній або нижній регістр і в число. Деякі корисні методи наведено в таблиці 5.1.
|
Таблиця 5.1. Деякі методи класу System.Char |
|
|
Метод |
Опис |
|
GetNumericValue |
Повертає числове значення символу, якщо він є цифрою, і –1 інакше |
|
IsControl |
Повертає true, якщо символ є управляючим |
|
IsDigit |
Повертає true, якщо символ є десятковою цифрою |
|
IsNumber |
Повертає true, якщо символ є цифрою |
|
IsLetter |
Повертає true, якщо символ є буквою |
|
IsLower |
Повертає true, якщо символ заданий в нижньому регістрі |
|
IsUpper |
Повертає true, якщо символ записаний у верхньому регістрі |
|
IsWhiteSpace |
Повертає true, якщо символ є пробілом (пропуск, перехід до нового рядка і повернення каретки) |
|
Parse |
Перетворює рядок в символ (рядок повинен складатися з одного символу) |
|
ToLower |
Перетворює символ в нижній регістр |
|
MaxValue, MinValue |
Повертають символи з максимальним і мінімальним кодами (ці символи не мають видимого представлення) |
Приклад 5.1. Використання методів класу System.Char
using System;
namespace ConsoleApplication1
{ class Class1
{ static void Main()
{
try
{
char b = 'B', c = '\x63', d = '\u0032'; // 1
Console.WriteLine( "{0} {1} {2}", b, c, d );
Console.WriteLine( "{0} {1} {2}",
char.ToLower(b), char.ToUpper(c), char.GetNumericValue(d) );
char a;
do // 2
{
Console.Write( "Введіть символ: " );
a = char.Parse( Console.ReadLine() );
Console.WriteLine( "Введено символ {0}, його код – {1}",
a, (int)a );
if (char.IsLetter(a)) Console.WriteLine("Літера");
if (char.IsUpper(a)) Console.WriteLine("Верхній рег.");
if (char.IsLower(a)) Console.WriteLine("Нижній рег.");
if (char.IsControl(a)) Console.WriteLine("Управляючий");
if (char.IsNumber(a)) Console.WriteLine("Число");
if (char.IsPunctuation(a)) Console.WriteLine("Роздільник");
} while (a != 'q');
}
catch
{
Console.WriteLine( "Виникло виключення" );
return;
}
}
}
}
Приклад 5.2. Вдосконалення консольного калькулятора. Метод IsNumeric перевіряє чи правильно введене число. У рядку NumericText знаходиться число, введене з консолі.
static bool IsNumeric(string NumericText)
{
//перевірка чи у рядку число
bool isnumber = true;
foreach (char c in NumericText)
{
isnumber = char.IsNumber(c);
if (!isnumber)
{
if (c != ',')
return isnumber;
}
}
return isnumber;
}
Масиви типу char
Масив символів, як і масив будь-якого іншого типу побудований на основі базового класу System.Array.
Приклад 5.3
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace Lab5
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
char[] a = { 'm', 'a', 's', 's', 'i', 'v' }; // 1
char[] b = "через тиждень у нас перший кредит".ToCharArray(); // 2
PrintArray( "масив а:", a );
int pos = Array.IndexOf( a, 'm' );
a[pos] = 'M';
PrintArray( "Змінений масив а:", a );
PrintArray( "Масив b:", b );
Array.Reverse( b );
PrintArray( "Змінений масив b:", b );
Console.ReadKey();
}
public static void PrintArray( string header, Array a )
{
Console.WriteLine( header );
foreach ( object x in a ) Console.Write( x );
Console.WriteLine( "\n" );
}
}
}
5.2. Робота з рядками. Клас String і його методи
Тип string, призначений для роботи з рядками символів в кодуванні Unicode, є вбудованим посилковим типом C#. Йому відповідає базовий клас System.String бібліотеки .NET.
Створити рядок можна декількома способами:
string s; // відкладена ініціалізація
string t = "qqq"; // ініціалізація строковим літералом
string u = new string(' ', 20); // конструктор створює рядок з 20 пробілів
char[] а = { '0', '0', '0' }; // масив для ініціалізації рядка
string v = new string( а ); // створення з масиву символів
Для рядків визначені наступні операції:
Не дивлячись на те, що рядки є посилковим типом даних, на рівність і нерівність перевіряються не посилання, а значення рядків. Рядки рівні, якщо мають однакову кількість символів і збігаються посимвольно.
Звертатися до окремого елементу рядка за індексом можна лише для отримання значення, але не для його зміни. Це пов'язано з тим, що рядки типу string відносяться до так званих незмінних типів даних. Методи, що змінюють вміст рядка, насправді створюють нову копію рядка. Невживані "старі" копії автоматично видаляються при збірці сміття.
В базовому класі System.String реалізовано багато різних методів, що виконують операції над рядками. Основні властивості і методи класу String перелічені у табл. 5.2.
|
Таблиця 5.2. Деякі властивості і методи класу System.String |
|
|
Length |
Властивість. Дозволяє отримати кількість символів в рядку. |
|
Concat() |
Дозволяє з'єднати декілька рядків або змінних типу object. |
|
CompareTo() |
Дозволяє порівняти два рядки. В разі рівності рядків результат виконання функції дорівнює нулю. При позитивному значенні функції більшим є рядок, для якого викликався метод. |
|
Copy() |
Створює нову копію існуючого рядка. |
|
Format() |
Застосовується для форматування рядка з використанням різних примітивів (рядків і числових даних) і підстановлювальних виразів вигляду {0}. |
|
Insert() |
Дозволяє вставити один рядок всередину існуючого. |
|
Remove() Replace() |
Видаляють або замінюють символи в рядку. |
|
ToUpper() ToLower() |
Перетворюють всі символи рядка в строкові або прописні. |
|
Chars |
Дозволяє отримати символ, що знаходиться в певній позиції рядка. |
|
Join() |
Створює рядок, сполучаючи задані рядки і розділяючи їх рядком-роздільником. |
|
Replace() |
Замінює один символ рядка іншим. |
|
Split() |
Повертає масив рядків з елементами - підрядками основного рядка, між якими знаходяться символи-роздільники. |
|
Substring() |
Дозволяє отримати підрядок основного рядка, заданої довжини, що починається з певного символу. |
|
Trim() |
Видаляє пропуски або набір заданих символів на початку і кінці основного рядка. |
|
ToCharArray() |
Створює масив символів і вставляє в нього символи початкового рядка. |
При роботі з рядками в C# необхідно враховувати таке. Тип string є посилковим типом. Проте, не дивлячись на це, при використанні операцій порівняння відбувається порівняння значень строкових об'єктів, а не адрес цих об'єктів, розміщених в оперативній пам'яті. Крім того, оператор "+" об'єкту string перевизначений тому при його використанні застосовується метод Concat().
Приклад 5.4
namespace ConsoleApplication1
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
string s = "прекрасная королева Изольда";
Console.WriteLine(s);
string sub = s.Substring(3).Remove(12, 2); // 1
Console.WriteLine(sub);
string[] mas = s.Split(' '); // 2
string joined = string.Join("! ", mas);
Console.WriteLine(joined);
Console.WriteLine("Введите строку");
string x = Console.ReadLine(); // 3
Console.WriteLine("Вы ввели строку " + x);
double a = 12.234;
int b = 29;
Console.WriteLine(" a = {0,6:C} b = {1,2:X}", a, b); // 4
Console.ReadKey();
}
}
}
Результат роботи програми:
прекрасная королева Изольда
красная корова Изольда
прекрасная! королева! Изольда
Введите строку
не хочу!
Вы ввели строку не хочу!
a = 12,23p. b = 1D
Форматування рядків
У операторі 4 цього прикладу неявно застосовується метод Format, який замінює всі входження параметрів у фігурних дужках значеннями відповідних змінних із списку виводу. Після номера параметра можна задати мінімальну ширину поля виводу, а також вказати специфікатор формату, який визначає форму представлення значення, що виводиться.
У загальному вигляді параметр задається таким чином:
{n [,m[:спецификатор_формата]]}
Тут n — номер параметра. Параметри нумеруються з нуля, нульовий параметр замінюється значенням першої змінної із списку виводу, перший параметр — другою змінною, і так далі Параметр m визначає мінімальну ширину поля, яке відводиться під значення, що виводиться. Якщо числу, що виводиться, досить меншої кількості позицій, невживані позиції заповнюються пробілами. Якщо числу потрібно більше позицій, параметр ігнорується.
Специфікатор формату визначає формат виведення значення. Наприклад, специфікатор C (Currency) означає, що параметр повинен форматуватися як валюта з урахуванням національних особливостей представлення, а специфікатор Х (Hexadecimal) задає шістнадцяткову форму представлення значення, що виводиться.
Досить часто при роботі з рядками виникає необхідність розділити рядок на підрядки, відокремлені один від одного заданими символами-роздільниками. Виділення лексем використовується в задачах лексичного аналізу в усіх компіляторах. У наступному прикладі задається рядок символів, в якому є декілька символів-роздільників. За допомогою функції Split рядок розділяється на підрядки, які потім виводяться на екран кожний в окремому рядку. Для завдання символів-роздільників використовується масив символів. В цьому прикладі також застосовується функція Trim, необхідна для того, щоб переконатися в тому, що заданий рядок не складається з одних лише пробілів.
Приклад 5.5
static void Main(string[] args)
{
string words = "рядок, що містить декілька слів, а також знаки пунктуації: такі як двокрапка і крапка.";
string [] split = words.Split(new Char [] {' ', ',', '.', ':'});
foreach (string s in split)
{
if (s.Trim() != "")
Console.WriteLine(s);
}
Console.ReadKey();
}
Приклад 5.6. Вдосконалення консольного калькулятора. Програма вводить одразу арифметичний вираз, наприклад, 2+3. Необхідно розбити рядок на окремі частини (лексичний аналіз). Фрагмент коду може бути таким:
.......................................................................................
string str; //Рядки для розбору виразу
string[] arrStr = new string[2];
string op = "";
Console.WriteLine("Введіть арифметичний вираз");
str = Console.ReadLine();
//аналіз вхідного виразу
string[] split = str.Split(new Char[] { ' ', '*', '+', '-', '/' });
int i = 0;
foreach (string s in split)
{
if (s.Trim() != "")
{
Console.WriteLine(s);
arrStr[i] = s;
i++;
}
}
//пошук операції
char[] array0p = new char[4] { '+', '-', '*', '/' };
foreach (char c in array0p)
{
int indexop = str.IndexOf(c);
if (indexop != -1)
{
op = str[indexop].ToString();
break;
}
}
Іноді слід уникати ситуацій, коли в результаті виконання операції створюється новий рядок, оскільки це пов'язано з додатковими витратами пам'яті та інших ресурсів комп'ютера при виконанні операції.
C# містить спеціальний клас StringBuilder, використовуючи який можна уникнути створення копій рядків при їх обробці. Всі зміни, що вносяться до об'єкту даного класу, негайно відображаються в ньому, що ефективніше, ніж робота з копіями рядка.
Основною операцією, яка найчастіше використовується класом StringBuilder, є операція додавання до рядка вмісту. Для цього існує метод Append. Наступний код додає один рядок до іншого і виводить результат на консоль. При цьому змінюється оригінал рядка, копія не створюється:
StringBuilder sb = new StringBuilder("Наступного тижня у нас кредит");
sb.Append(", потрібно захистити лаб.роботи");
Сonsole.Write(sb);
Окрім додавання клас StringBuilder містить інші методи, найбільш значимі з яких наведені нижче. Після того, як усі необхідні дії, пов'язані з обробкою рядка, були виконані, необхідно викликати метод ToString() для перетворення вмісту об'єкту в звичайний тип даних string.
|
Таблиця 5.3. Деякі методи класу StringBuilder |
|
|
Append |
Додавання заданого рядка в кінець рядка об'єкту. |
|
AppendFormat |
Додавання заданого форматованого рядка (рядка, що містить управляючі символи) в кінець рядка об'єкту. |
|
CopyTo |
Копіювання символів заданого сегменту рядка в задані комірки масиву символів. |
|
Insert |
Додавання рядка в задану позицію рядка об'єкту. |
|
Remove |
Видалення заданої кількості символів з рядка об'єкту |
|
Replace |
Заміна заданого символу або рядка об'єкту на інший заданий символ або рядок. |
При інтенсивній роботі з рядками рекомендується використовувати клас StringBuilder, оскільки це дозволяє зменшити накладні витрати, пов'язані із створенням копії рядка при виконанні кожної операції.
Мова С#, як і багато інших об'єктно-орієнтованих мов, реагує на помилки і ненормальні ситуації за допомогою виклику виключень (exceptions) – програмних переривань.
Виключення - це об'єкт, що містить інформацію про незвичайний програмний випадок.
Коли у програмі виникає виняткова ситуація, вона викликає (throws) виключення. Після виклику виключення виконання поточної функції переривається і стек звільняється, поки не буде знайдений відповідний обробник виключення.
Обробник виключення (exception handler) - це програмний блок, призначений для реагування на виклик виключення. Обробники виключень реалізуються в операторах try...catch.
Якщо в тексті функції є фрагмент, який має бути виконаний незалежно від того, чи було викликано яке-небудь виключення (наприклад, фрагмент, що звільняє виділені програмі ресурси), то його можна помістити в блок finally, де цей фрагмент програми напевно буде виконаний навіть після виклику виключення.
5.4.1. Виклик і обробка виключень
У мові С# виключеннями можуть виступати лише об'єкти типу System. Exception або об'єкти похідного від нього типа.
Виключення генерує або середовище виконання, або програміст за допомогою оператора throw.
Простір імен System середовища CLR включає цілий ряд типів виключень, якими можна користуватися в програмі.
|
Таблиці 5.4. Часто використовувані стандартні виключення |
|
|
Ім'я |
Опис |
|
DivideByZeroException |
Спроба ділення на нуль |
|
FormatException |
Спроба передати в метод аргумент невірного формату |
|
IndexOutOfRangeException |
Індекс масиву виходить за границі діапазону |
|
InvalidCastException |
Помилка перетворення типу |
|
OutOfMemoryException |
Недостатньо пам'яті для створення нового об'єкту |
|
OverFlowException |
Переповнення при виконанні арифметичних операцій |
|
StackOverFlowException |
Переповнення стеку |
Виключення виявляються і обробляються в операторі try.
Оператор try містить три частини:
5.4.2. Синтаксис оператора try:
try блок [ блоки catch ] [ блок finally ]
Бути відсутніми можуть або блоки catch, або блок finally, але не обидва одночасно.
Розглянемо, яким чином реалізується обробка виключень.
Обробники виключень повинні розташовуватися безпосередньо за блоком try. Вони починаються з ключового слова catch, за яким в дужках вказується тип оброблюваного виключення. Можна записати один або декілька обробників відповідно до типів оброблюваних виключень. Блоки catch є видимими в тому порядку, в якому вони записані, поки не буде знайдений відповідний тип викинутого виключення.
Існують три форми запису обробників:
catch( тип ім'я ) { ... /* тіло обробника */ }
catch( тип ) { ... /* тіло обробника */ }
catch { ... /* тіло обробника */ }
Перша форма застосовується, коли ім'я параметра використовується в тілі обробника для виконання яких-небудь дій.
Друга форма не передбачає використання інформації про виключення, грає роль лише його тип.
Третя форма застосовується для перехоплення всіх виключень. Оскільки обробники є видимими в тому порядку, в якому вони записані, обробник третього типу (він може бути лише один) слід розміщати після всіх інших.
Приклад 5.7:
try {
... // Контрольований блок
}
catch ( OverflowException e ) {
... // Обробка виключень класу OverflowException (переповнення)
}
catch ( DivideByZeroException ) {
... // Обробка виключень класу DivideByZeroException (ділення на 0)
}
catch {
... // Обробка всіх інших виключень
}
Якщо виключення в контрольованому блоці не виникло, всі обробники пропускаються.
В будь-якому разі, сталося виключення чи ні, управління передається в блок завершення finally (якщо він існує), а потім — першому оператору, який знаходиться безпосередньо за оператором try.
Оператори try можуть багато разів вкладатися один в одного. Виключення, яке виникло у внутрішньому блоці try і не було перехоплене відповідним блоком catch, передається на верхній рівень, де продовжується пошук відповідного обробника. Цей процес називається поширенням виключення.
5.4.3. Об'єкти Exception
Клас System. Exception має ряд корисних методів і властивостей. Зокрема, властивість Message надає інформацію про виключення, наприклад про причини його виникнення. Властивість Message доступна лише для читання, а програма, що викликає виключення, може передати цю властивість конструктору виключення як аргумент.
Оператор throw
Щоб проінформувати про ненормальну ситуацію, що виникла в якому-небудь класі С#, програміст викликає виключення, користуючись ключовим словом throw, наприклад:
throw new System.Exceptlon():
Виклик виключення відразу ж припиняє виконання програми, а середовище CLR тим часом шукає процедуру обробки виключення. Якщо обробник виключення відсутній в поточному методі, стек викликів звільняється. Якщо CLR пройде стек аж до Main(), не знайшовши обробник викликаного виключення, виконання програми завершується.
Створення консольного калькулятора на 4 дії. Обчислюваний вираз вводиться одним рядком. Виконується розбір рядка і перевірка правильності його введення. У разі виявлення помилки викликається обробник помилки.
namespace ConsoleCalculator
{///Реалізувати метод обчислення виразу a X b, де a, b – числа,
///X={+,-,*,/}. Вираз ввести з консолі, результат вивести на консоль.
///При виборі операції використати оператор switch.
class Program
{
static bool IsNumeric(string NumericText)
{
//перевірка чи у рядку число
bool isnumber = true;
foreach (char c in NumericText)
{
isnumber = char.IsNumber(c);
if (!isnumber)
{
if (c != ',')
return isnumber;
}
}
return isnumber;
}
static double ConvertDouble(string NumericText)
{
double digit;
//конвертація і округлення числа
digit = double.Parse(NumericText);
digit = Math.Round(digit, 2);
return digit;
}
static void Main(string[] args)
{
string str; //Рядки для розбору виразу
string[] arrStr = new string[2];
string op = "";
double digit1, digit2, result; //числа
do
{
Console.WriteLine("Введіть арифметичний вираз");
str = Console.ReadLine();
//аналіз вхідного виразу
try
{
if (str.Length == 0)
{
throw new Exception("Нічого не введено! Введіть правильний вираз.");
}
string[] split = str.Split(new Char[] { ' ', '*', '+', '-', '/' });
int i = 0;
foreach (string s in split)
{
if (s.Trim() != "")
{
Console.WriteLine(s);
arrStr[i] = s;
i++;
}
}
//пошук операції
char[] array0p = new char[4] { '+', '-', '*', '/' };
foreach (char c in array0p)
{
int indexop = str.IndexOf(c);
if (indexop != -1)
{
op = str[indexop].ToString();
break;
}
}
if (op.Length == 0)
{
throw new Exception("Операція не знайдена у виразі");
}
//перевірка чисел
if (!IsNumeric(arrStr[0]))
{
throw new Exception("Перший член виразу - не число");
}
digit1 = ConvertDouble(arrStr[0]);
if (!IsNumeric(arrStr[1]))
{
throw new Exception("Перший член виразу - не число");
}
digit2 = ConvertDouble(arrStr[1]);
switch (op)
{
case ("+"):
result = digit1 + digit2;
break;
case ("-"):
result = digit1 - digit2;
break;
case ("/"):
result = digit1 / digit2;
break;
case ("*"):
result = digit1 * digit2;
break;
default:
throw new Exception("Невідома операція");
}//switch
// Console.WriteLine("s1={0},op={1},s2={2}", s1, op, s2);
Console.WriteLine("аргумент1={0},операція={1},аргумент2={2}", digit1, op, digit2);
Console.WriteLine("Результат= " + result);
Console.ReadKey();
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine("Помилка у вхідних даних" + e.Message);
Console.ReadLine();
}
Console.WriteLine("Для завершення роботи введіть exit");
} while (Console.ReadLine() != "exit");
}
}
}
Висновки
Для обробки текстової інформації в C# є широкий набір засобів: окремі символи, масиви символів, змінні і незмінні рядки і регулярні вирази. Оскільки тип даних char є значимим типом, а тип string є посилковим, необхідне явне перетворення одного типу в інший. Новим класом для роботи з рядками в С# є клас StringBuilder, методи якого використовуються не з копією рядка в пам'яті, а з самим рядком. Використання цього класу потребує менше ресурсів пам'яті, ніж для класу String.
Важливою можливістю мови C# є обробка помилок в програмі, яка реалізована в класі Exception. Простір імен System середовища CLR включає цілий ряд типів виключень, якими можна користуватися в програмі.
Перехоплення помилок в програмі підвищує її надійність.
1. Що таке кодування Unicode?
2. Які засоби роботи з окремими символами надає C#?
3. Опишіть основні методи і властивості класу string.
4. Чи можна змінити довжину рядка після того як пам'ять під нього була виділена?
5. Яка різниця між типами char і string?
6. До якого класу належить метод IsDigit?
7. Як створити одновимірний масив символів?
8. Як перетворити рядок типу string у масив типу char?
9. Яке основне обмеження має клас string?
10. Які існують можливості форматування рядків?
11. Тип string є значимим чи посилковим?
12. Перелічіть операції роботи з рядками.
13. Як визначити кількість символів у рядку?
14. Як розбити рядок на окремі слова?
15. Чим відрізняються класи String і StringBuilder?
16. Як об'єднати два об'єкти StringBuilder?
17. Чому іноді для роботи з рядками краще використовувати клас StringBuilder?
18. Лабораторна робота № 5.