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C# Main方法和顶级语句详解

article 2024/12/25 14:25:59

总目录

前言

Main方法和顶级语句介绍。

一、Main方法

1. 基本信息

Main 方法是 C# 应用程序的入口点。 Main 方法是应用程序启动后调用的第一个方法。
C# 程序中只能有一个入口点。如果多个类包含 Main 方法，必须使用 StartupObject 编译器选项来编译程序，以指定将哪个 Main 方法用作入口点。具体操作如下图所示：

2. 最常见的 Main 声明

示例未指定访问修饰符，因此默认为隐式 private。这是典型的，但可以指定任何显式访问修饰符。

static void Main() { }
static int Main() { }
static void Main(string[] args) { }
static int Main(string[] args) { }
static async Task Main() { }
static async Task<int> Main() { }
static async Task Main(string[] args) { }
static async Task<int> Main(string[] args) { }

Main 方法是可执行程序的入口点，也是程序控制开始和结束的位置。
Main 必须在类或结构中进行声明。封闭 class 可以是 static。
Main 必须为 static。
Main 可以具有任何访问修饰符（file 除外）。
Main 的返回类型可以是 void、int、Task 或 Task。
仅当 Main 返回 Task 或 Task<int> 时，Main 的声明可包括 async 修饰符。这明确排除了 async void Main 方法。
使用或不使用包含命令行自变量的 string[] 参数声明 Main 方法都行。使用 Visual Studio 创建 Windows 应用程序时，可以手动添加此形参，也可以使用 GetCommandLineArgs() 方法来获取命令行实参。参数被读取为从零开始编制索引的命令行自变量。与 C 和 C++ 不同，程序的名称不被视为 args 数组中的第一个命令行实参，但它是 GetCommandLineArgs() 方法中的第一个元素。

3. Main 返回值

可以通过以下方式之一定义方法，以从 Main 方法返回 int：
如果不使用 Main 的返回值，则返回 void 或 Task ：

1）如何访问进程的退出代码。

返回 int 或 Task 可使程序将状态信息传递给调用可执行文件的其他程序或脚本。实现案例如下所示：

创建控制台应用程序。修改 Program.cs 中的 Main 方法，如下所示：

    internal class Program
    {
        static int Main()
        {
            //...
            return 0;
        }
    }

注意：此处创建的控制台应用程序是基于.NET 的，而非.NET Framework

在 Windows 中执行程序时，从 Main 函数返回的任何值都存储在环境变量中。可使用批处理文件中的 ERRORLEVEL 或 PowerShell 中的 $LastExitCode 来检索此环境变量。

接下来，创建一个 PowerShell 脚本来运行应用程序并显示结果。

dotnet run
if ($LastExitCode -eq 0) {
    Write-Host "Execution succeeded"
} else
{
    Write-Host "Execution Failed"
}
Write-Host "Return value = " $LastExitCode

pause

将以上代码粘贴到文本文件中，并在包含该项目的文件夹中将其另存为 test.ps1。可通过在 PowerShell 提示符下键入 test.ps1 来运行 PowerShell 脚本。
在这里插入图片描述

PowerShell 输出结果：
在这里插入图片描述

因为代码返回零，所以批处理文件将报告成功。但是，如果将 Program.cs 更改为返回非零值，然后重新编译程序，则 PowerShell 脚本的后续执行将报告为失败。

4. Async Main 返回值

class AsyncMainReturnValTest
{
    public static int Main()
    {
        return AsyncConsoleWork().GetAwaiter().GetResult();
    }

    private static async Task<int> AsyncConsoleWork()
    {
        // Main body here
        return 0;
    }
}

等效于：

class Program
{
    static async Task<int> Main(string[] args)
    {
        return await AsyncConsoleWork();
    }

    private static async Task<int> AsyncConsoleWork()
    {
        // main body here 
        return 0;
    }
}

5. 命令行参数

1）使用 string[] args 参数时

在这里插入图片描述
Main 方法的参数是一个表示命令行参数的 String 数组。通常，通过测试 Length 属性来确定参数是否存在，例如：

if (args.Length == 0)
{
    System.Console.WriteLine("Please enter a numeric argument.");
    return 1;
}

2）不使用string[] args 参数时

在这里插入图片描述
这种方式，可以简化代码。
如果需要获取命令行参数，可使用 Environment.CommandLine 或 Environment.GetCommandLineArgs 从控制台或 Windows 窗体应用程序的任意位置访问命令行参数。

using System;

class Sample
{
    public static void Main()
    {
        Console.WriteLine();
        //  Invoke this sample with an arbitrary set of command line arguments.
        string[] arguments = Environment.GetCommandLineArgs();
        Console.WriteLine("GetCommandLineArgs: {0}", string.Join(", ", arguments));
    }
}
/*
This example produces output like the following:

    C:\>GetCommandLineArgs ARBITRARY TEXT

      GetCommandLineArgs: GetCommandLineArgs, ARBITRARY, TEXT
*/

using System;

class Example
{
    public static void Main()
    {
       Console.WriteLine();
       //  Invoke this sample with an arbitrary set of command line arguments.
       Console.WriteLine("CommandLine: {0}", Environment.CommandLine);
    }
}
// The example displays output like the following:
//       C:\>env0 ARBITRARY TEXT
//
//       CommandLine: env0 ARBITRARY TEXT

二、顶级语句

1. 基本信息

无需在控制台应用程序项目中显式包含 Main 方法。可以使用顶级语句功能最大程度地减少必须编写的代码。
使用顶级语句可直接在文件的根目录中编写可执行代码，而无需在类或方法中包装代码。
- 这意味着无需使用 Program 类和 Main 方法即可创建程序。在这种情况下，编译器将使用入口点方法为应用程序生成 Program 类。生成方法的名称不是 Main，而是你的代码无法直接引用的实现详细信息。

下面是一个 Program.cs 文件看，它是 C# 10 中的一个完整 C# 程序：

Console.WriteLine("Hello World!");

2. 注意事项

仅能有一个顶级文件
没有其他入口点
using 指令
- 如果包含 using 指令，这些指令必须先出现在文件中，如以下示例中所示：

using System.Text;

StringBuilder builder = new();
builder.AppendLine("The following arguments are passed:");

// Display the command line arguments using the args variable.
foreach (var arg in args)
{
    builder.AppendLine($"Argument={arg}");
}

Console.WriteLine(builder.ToString());

// Return a success code.
return 0;

命名空间和类型定义
- 具有顶级语句的文件还可以包含命名空间和类型定义，但它们必须位于顶级语句之后。例如：

MyClass.TestMethod();
MyNamespace.MyClass.MyMethod();

public class MyClass
{
    public static void TestMethod()
    {
        Console.WriteLine("Hello World!");
    }
}

namespace MyNamespace
{
    class MyClass
    {
        public static void MyMethod()
        {
            Console.WriteLine("Hello World from MyNamespace.MyClass.MyMethod!");
        }
    }
}