Bài 01 C# OOP - Bắt đầu với C#

Trong bài học đầu tiên này chúng ta sẽ học những nội dung sau:

Phần 1: Giới thiệu .NET và ngôn ngữ lập trình C#
Phần 2: Cài đặt môi trường, công cụ lập trình C# và viết chương trình đầu tiên
Phần 3: Bài tập thực hành và mã nguồn

Phần 1: Giới thiệu .NET và ngôn ngữ lập trình C#

.NET là gì?

.NET là một nền tảng dành cho nhà phát triển mã nguồn mở, được tạo ra bởi Microsoft, để xây dựng nhiều loại ứng dụng khác nhau.

Với .NET, bạn có thể sử dụng nhiều ngôn ngữ, trình chỉnh sửa và thư viện để xây dựng cho web, thiết bị di động, máy tính để bàn, trò chơi và IoT.

Ngôn ngữ hỗ trợ

Bạn có thể viết ứng dụng .NET bằng C #, F # hoặc Visual Basic.

C # là một ngôn ngữ lập trình đơn giản, hiện đại, hướng đối tượng và an toàn về kiểu chữ.
F # là một ngôn ngữ lập trình giúp bạn dễ dàng viết mã ngắn gọn, mạnh mẽ và hiệu quả.
Visual Basic là một ngôn ngữ dễ tiếp cận với cú pháp đơn giản để xây dựng các ứng dụng hướng đối tượng, an toàn về kiểu.

Chạy trên các nền tảng khác nhau

Cho dù bạn đang làm việc trong C#, F# hay Visual Basic, mã lệnh của bạn sẽ chạy nguyên bản trên bất kỳ hệ điều hành tương thích nào. .NET hỗ trợ các loại triển khai môi trường phát triển khác nhau giúp xử lý mọi nhóm công việc nặng nhọc của bạn:

.NET là một loại triển khai của .NET đa nền tảng trong việc phát triển các trang web, máy chủ và ứng dụng console trên macOS, Windows và Linux.
.NET Framework là một loại triển khai khác hỗ trợ trong việc phát triển trang web, dịch vụ, ứng dụng dành cho máy tính để bàn trên Windows.
Xamarin / Mono là một triển khai của .NET để phát triển các ứng dụng trên tất cả các hệ điều hành di động chính.

Quá trình biên dịch chương trình .NET

Môi trường phát triển ứng dụng .NET gồm 2 thành phần chính:

Common Language Runtime (CLR) là công cụ thực thi xử lý các ứng dụng đang chạy. Nó cung cấp các dịch vụ như quản lý luồng, thu gom rác, an toàn kiểu, xử lý ngoại lệ, …
Class Library (thư viện lớp) cung cấp một tập hợp các API và các loại cho chức năng chung. Nó cung cấp đối tượng như xâu ký tự, ngày tháng, số, … Thư viện lớp bao gồm các API để đọc và ghi tệp, kết nối với cơ sở dữ liệu, vẽ và hơn thế nữa.

Các ứng dụng .NET được viết bằng ngôn ngữ lập trình C#, F# hoặc Visual Basic. Mã lệnh được biên dịch thành một ngôn ngữ trung gian chung (Common Intermediate Language – CIL). Mã CIL đã biên dịch được lưu trữ trong các file assembly (khối tổng hợp mã lệnh thư viện hay thi hành) có phần mở rộng là .dll hoặc .exe.

Khi một ứng dụng chạy, CLR nhận các file assembly và sử dụng trình biên dịch đúng lúc (JIT) để biến nó thành mã máy có thể thực thi trên kiến trúc cụ thể của máy tính mà nó đang chạy.

Bạn có thể xem kỹ quá trình biên dịch và chạy các chương trình .NET trong sơ đồ sau:

Ngôn ngữ lập trình C#

C# là một ngôn ngữ lập trình đơn giản, hiện đại và có kiểu an toàn cho phép các lập trình viên phát triển, xây dựng một loạt các ứng dụng an toàn và mạnh mẽ chạy trên nền tảng .NET Framework và bây giờ là .NET Core. Bạn có thể dùng C# để phát triển ứng dụng client trên Windows, các dịch vụ Web, các thành phần phân tán, ứng dụng clien-server, ứng dụng CSDL,…

Cú pháp của C# có tính biểu cảm cao nhưng nó đơn giản và dễ dàng tìm hiểu. Cú pháp và cách viết của nó khá giống với lập trình C/C++ hay Java. Nếu bạn chưa có kinh nghiệm lập trình hướng đối tượng thì có thể chọn C# và làm quen nó trong một khoảng thời gian ngắn. Cú pháp của C# đơn giản hoá hơn rất nhiều so với C++ và cung cấp các tính năng mạnh mẽ như kiểu giá trị nullable, enumeration, delegate, biểu thức lambda và truy xuất bộ nhớ trực tiếp không có trong Java.

Dưới đây là các lý do làm C# là ngôn ngữ lập trình chuyên nghiệp được sử dụng rộng rãi:

Nó là một ngôn ngữ lập trình hiện đại, mục đích tổng quát.
Nó là hướng đối tượng.
Nó dễ dàng để học.
Nó là một ngôn ngữ được cấu trúc.
Nó tạo các chương trình hiệu quả.
Nó có thể được biên dịch trên nhiều nền tảng máy tính khác nhau.
Nó là một phần và ngôn ngữ chính của .NET.

Các đặc điểm lập trình mạnh mẽ của C#

Cấu trúc C# khá gần gũi với các ngôn ngữ high-level truyền thống, C++ và Java, và là một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng. Ngôn ngữ C# có những đặc điểm mạnh mẽ giống như ngôn ngữ Java, và chính bởi những đặc điểm lập trình mạnh mẽ này đã khiến C# trở thành ngôn ngữ lập trình ưa thích đối với các lập trình viên trên toàn thế giới.

Dưới đây là các đặc điểm quan trọng của C#:

Điều kiện Boolean
Tự động dọn rác bởi Garbage-Collector (GC)
Thư viện chuẩn (Standard Library)
Assembly
Property và sự kiện (Event)
Delegate Quản lý sự kiện
Dễ dàng để sử dụng Generic
Indexer
Biên dịch có điều kiện (Conditional Compilation)
Đa luồng dễ dàng (Multithreading)
LINQ và Lambda Expression

Phần 2: Cài đặt môi trường, công cụ lập trình C# và viết chương trình đầu tiên

Cài đặt môi trường lập trình

Để bắt đầu học lập trình C# thì việc đầu tiên các bạn cần phải làm đó là cài đặt môi trường và các công cụ lập trình. C# là một phần của .NET nên để học lập trình hướng đối tượng với C# bạn cần cài các hạng mục như sau:

.NET phiên bản mới nhất
Visual Studio Code và các extension

Cài đặt .NET

Để có thể học và sử dụng ngôn ngữ C# để phát triển các ứng dụng thì bạn cần phải cài đặt nền tảng phát triển ứng dụng .NET của Microsoft. Khi cài đặt .NET phiên bản mới nhất bạn sẽ có được:

Toàn bộ thư viện (API) có sẵn của C# để phát triển ứng dụng
Các công cụ để tạo project, dịch và chạy project viết bằng C#
Các thư viện, dịch vụ và môi trường phát triển triển các ứng dụng đa nền tảng

Bạn có thể download .NET tại đây.

Viết mã lệnh, biên dịch và chạy chương trình C#

Không phải lúc nào bạn cũng có thể có kết nối Internet do vậy bạn cũng nên có một trình soạn thảo và biên dịch chạy trên máy để ở đâu cũng có thể viết mã lệnh của C. Hiện nay, rất nhiều các bạn có sử dụng những hệ điều hành khác nhau do vậy tôi cũng giới thiệu với các bạn các cách để cài đặt được một trình soạn thảo và biên dịch trên các hệ điều hành khác nhau.

Cài đặt công cụ Visual Studio Code để viết mã lệnh C

Hiện tại có rất nhiều trình soạn thảo cho ngôn ngữ lập trình C#, từ các “Text Editor” như: Sublime, notepad++,… hay cho đến các IDE nổi tiếng như Visual Studio. Tuy nhiên trong phạm vi môn này thì khuyến cáo các bạn sử dụng Visual Studio Code vì hiện tại đây là một Text Editor được rất nhiều lập trình viên sử dụng kể cả trong quá trình nghiên cứu cho đến phát triển các sản phẩm.

Visual Studio Code hoàn toàn miễn phí và có thể cài đặt trên các hệ điều hành khác nhau như Linux, macOS, Windows,… cho thấy một Microsoft đang hướng tới việc phát triển các phần mềm mã nguồn mở

Link download tại đây.
Bạn chọn Tải xuống tương ứng với Hệ điều hành trên máy của bạn và cài đặt như bình thường

Sau khi đã hoàn tất cài đặt Visual Studio Code và bạn cần tiến hành các bước sau để cài đặt thêm extension hỗ trợ viết mã lệnh và chạy chương trình C#:

Bước 1: Mở phần Extensions của Visual Studio Code

Mở Visual Studio Code rồi sau đó nhấn vào biểu tượng ô vuông Extension để cài đặt thêm các tiện ích lập trình

Bước 2: Cài đặt C# Extension của Microsoft

Cài đặt C# Extension

Bước 3: Cài đặt Code Runner Extension

Gõ Code Runner rồi tiếp tục cài đặt Code Runner Extionsion để có thể dễ dàng chạy các chương trình C.

Bước 4: Tích hợp chạy chương trình C# với Terminal

Vào phần cấu hình Run Code Confirugration của Settings để có thể tích hợp chạy terminal nhập dữ liệu ngay trên Visual Studio Code

Bước 5: Tạo chương trình C#

Tạo thư mục tên là C_Sharp_OOP, sau đó nhấn thự mục ở phần Explorer rồi vào menu Terminal –> Chọn tiếp New Terminal.

Tạo thư mục tên là C_Sharp_OOP và mở Terminal của thư mục đó

Bạn sẽ thấy ở góc bên dưới sẽ có cửa sổ Terminal và đặt dấu nhắc lệnh ở sau thư mục C_Sharp_OOP. Bạn gõ tiếp lệnh sau:

dotnet new console

Kết quả sau khi tạo thành công C# console project

Bước 6: Chạy chương trình C#

Sau khi tạo xong project với tên giống tên của thư mục thì bạn nhấn vào file Program.cs để xem mã nguồn.

Để chạy chương trình bạn có thể thực hiện bằng cách gõ câu lệnh ở dưới dấu nhắc Terminal bên dưới:

dotnet run

Hoặc bạn có thể nhấn vào biểu tượng Run (hình tam giác) ở góc trên màn hình của project.

Phần 3: Bài tập thực hành và mã nguồn

Mục tiêu bài thực hành

Để đảm bảo đúng yêu cầu đạt được sau bài học, các bạn hãy đọc kỹ hướng dẫn bên dưới và cố gắng làm bài tập thực hành cẩn thận. Nếu trong quá trình làm bài tập mà vẫn không chạy được thì các bạn có thể tham khảo thêm mã nguồn tham khảo bên dưới từng bài.

Kiến thức

Hiểu rõ về .NET và ngôn ngữ lập trình C#
Hiểu được cấu trúc chương trình C#

Kỹ năng

Cài đặt môi trường lập trình C#
Xây dựng và chạy chương trình C# đầu tiên

Bài tập thực hành

Bài 1

Viết chương trình C# đầu tiên.

Bước 1: VB.NET

Bước 2: Tạo C# project

Code:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Bai_1_1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("This is the first program using C#");
            Console.ReadLine();
        }
    }
}