Структура програми | OOP C# Course

2.1. Структура програми

Виконання програми

Весь код програми мовою C# міститься у файлах з розширенням .cs. За замовчуванням у проекті, який створюється у Visual Studio або через .NET CLI, вже є один файл — Program.cs. Саме він є точкою входу програми: виконання починається звідси.

Структура програми C#

Починаючи з C# 9 та .NET 5, у цьому файлі не обов'язково оголошувати клас Program і метод Main — компілятор додає їх неявно. Достатньо написати код напряму:

Це називається top-level statements — можливість писати код верхнього рівня без додаткових обгорток. Саме цей стиль використовується у сучасних версіях .NET і в цьому курсі.

До C# 9 програма виглядала ось так — з явним класом і методом Main:

using System;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("Hello, World!");
    }
}

Обидва варіанти компілюються однаково — різниця лише у кількості синтаксичного «шуму». У навчальному коді ми будемо використовувати сучасний стиль без зайвих обгорток.

Інструкції

Базовим будівельним блоком програми є інструкції (statements). Інструкція — це одна закінчена дія: оголошення змінної, присвоєння значення, виклик методу, умовний перехід, повернення з методу тощо. Кожна інструкція в C# завершується крапкою з комою (;). Цей знак вказує компілятору, де закінчується одна інструкція і починається наступна.

Наприклад, виклик методу Console.WriteLine — це одна інструкція:

Кожен рядок тут є окремою інструкцією. Якщо забути крапку з комою — компілятор негайно повідомить про синтаксичну помилку, і програма не скомпілюється. Це одна з найпоширеніших помилок початківців.

Кілька інструкцій можуть бути об'єднані в один блок коду. Блок коду береться у фігурні дужки, а інструкції розміщуються між ними:

Тут блок коду містить дві інструкції. Один блок може містити інший блок — вкладення не обмежене:

На практиці блоки коду з'являються скрізь: у тілах методів, умовах if, циклах for та while, класах. Розуміння того, що блок — це просто згрупований набір інструкцій у дужках, допомагає читати будь-який C#-код.

Реєстрозалежність

C# є реєстрозалежною мовою (case-sensitive). Це означає, що різниця між великими і малими літерами суттєва: однакові послідовності символів, але з різним регістром, сприймаються як абсолютно різні ідентифікатори.

Наприклад, для виведення тексту на консоль використовується метод Console.WriteLine. Якщо написати console.writeline або Console.writeline — компілятор видасть помилку, тому що такі ідентифікатори не існують. Регістр першої літери та регістр W у WriteLine є частиною імені і обов'язкові.

Те саме стосується змінних. Ідентифікатори name, Name і NAME — це три різні змінні з точки зору компілятора:

На практиці давати змінним імена, що відрізняються лише регістром, не рекомендується — це заплутує код. Натомість у C# прийнятий чіткий стиль іменування: PascalCase для класів і методів (Console, WriteLine, Patient, GetAge) та camelCase для локальних змінних і параметрів (name, patientAge, systolicPressure).

Коментарі

Важливою частиною програмного коду є коментарі. Вони не є частиною програми — при компіляції коментарі повністю ігноруються і не впливають на виконання. Проте коментарі роблять код зрозумілішим, допомагаючи пояснити логіку, наміри або застереження.

У C# є два типи коментарів: однорядковий та багаторядковий.

Однорядковий коментар починається з подвійного слішу // і триває до кінця рядка. Усе, що написане після // на тому самому рядку, компілятор ігнорує:

Багаторядковий коментар поміщається між символами /* і */. Він може займати довільну кількість рядків і зручний для великих пояснень або тимчасового виключення блоку коду:

Хороший коментар пояснює чому написано саме так — не що робить код (це видно з самого коду), а чому саме таке рішення обрано, яке застереження є або яку бізнес-логіку відображає ця ділянка.

Файл проекту (.csproj)

У кожному проекті C# є файл конфігурації з розширенням .csproj. Його ім'я збігається з назвою проекту. Цей файл у форматі XML описує загальні параметри збирання та виконання проекту.

За замовчуванням файл виглядає приблизно так:

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">

  <PropertyGroup>
    <OutputType>Exe</OutputType>
    <TargetFramework>net10.0</TargetFramework>
    <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
    <Nullable>enable</Nullable>
  </PropertyGroup>

</Project>

Розберемо основні параметри:

OutputType — визначає тип вихідного артефакту. Значення Exe означає, що буде створено виконуваний файл .exe, який запускається безпосередньо. Значення Library — що буде створено файл .dll, який використовується іншими проектами як бібліотека.
TargetFramework — задає версію .NET, під яку компілюється проект. Значення net10.0 означає .NET 10. Саме цією версією визначається, які можливості мови та бібліотеки доступні у проекті.
ImplicitUsings — при значенні enable компілятор автоматично додає підключення найпоширеніших просторів імен (System, System.Collections.Generic, System.Linq тощо). Завдяки цьому не треба вручну писати using System; на початку кожного файлу. Саме тому у прикладах цього курсу ви бачите using System; у runnable-блоках, але у реальних проектах це часто пишеться автоматично.
Nullable — при значенні enable компілятор аналізує код і попереджає, якщо є ризик звернення до null-посилання. Це допомагає уникнути одного з найчастіших джерел помилок у реальних системах — NullReferenceException.

На початку навчання файл .csproj можна не чіпати — він налаштовується один раз при створенні проекту. Але розуміння його структури стає важливим, коли виникає потреба змінити цільову версію .NET, підключити сторонній пакет через NuGet або налаштувати параметри компілятора.