KeriCoreAcademy

Programovací jazyk C# | Vše co o něm potřebujete vědět od A do Z!​

C#

OBSAH

Programovací jazyk C# | Vše co o něm potřebujete vědět od A do Z!

C# je silný, typově bezpečný a objektově orientovaný programovací jazyk vyvinutý společností Microsoft.

Jeho název, vyslovovaný jako „C sharp“, odráží jeho zaměření na programovací paradigma a jeho návrh, který stojí na ramenou jazyků C a C++.

Byl představen v roce 2000 jako součást platformy .NET, jehož cílem bylo usnadnit vývoj aplikací pro Windows.

Od té doby se C# rozrostl a stal se jedním z předních programovacích jazyků používaných pro vývoj softwaru na různých platformách, od desktopů a serverů až po mobilní zařízení a cloud.

Historie a vývoj C#

C# byl oficiálně oznámen v roce 2000, společně s první verzí platformy .NET

Jeho tvůrce, Anders Hejlsberg a tým v Microsoftu, navrhli C# s cílem poskytnout moderní, jednoduchý, ale zároveň silný jazyk pro vývoj aplikací.

C# byl inspirován několika jazyky, včetně C++, Java, a Delphi, a byl navržen tak, aby odstranil některé z jejich omezení a komplikací.

Od svého uvedení prošel C# mnoha verzemi, přičemž každá nová verze přinášela významné funkce a vylepšení.

Například, generiky byly představeny ve verzi 2.0, LINQ (Language Integrated Query) ve verzi 3.0, a asynchronní programování bylo značně zlepšeno ve verzi 5.0.

V současnosti je C# v kontinuálním vývoji, s novými verzemi, které jsou pravidelně vydávány, přidávající nové funkce a zlepšení jazyka a jeho ekosystému.

Základní charakteristiky a využití C#

C# je známý pro svou silnou typovou bezpečnost, což pomáhá programátorům předejít běžným chybám týkajícím se typů dat.

Díky své objektově orientované povaze podporuje C# dědičnost, polymorfismus a zapouzdření, což usnadňuje organizaci a správu složitých programů.

C# také zahrnuje moderní funkce, jako jsou výrazy lambda, delegáty, generiky, a asynchronní programování, které umožňují psát čistý, efektivní a snadno udržovatelný kód.

Využití C# je rozsáhlé a různorodé. Původně byl zaměřen na vývoj desktopových a webových aplikací na platformě .NET, ale dnes lze v C# vytvářet téměř jakýkoliv typ softwaru, včetně mobilních aplikací (přes Xamarin), herního vývoje (Unity), cloudových služeb a mikroslužeb.

Díky své všestrannosti a silné podpoře ze strany Microsoftu a vývojářské komunity zůstává C# klíčovým jazykem v softwarovém průmyslu.

Proč programovat v C# ?

C# nabízí řadu výhod, které ho činí přitažlivým pro vývojáře a podniky na celém světě.

Jeho výkonnost, bezpečnost a bohatá podpora od Microsoftu jsou klíčové faktory, které přispívají k jeho popularitě.

Když ho porovnáme s jinými populárními programovacími jazyky, jako jsou Java a Python, je zřejmé, proč mnoho vývojářů a organizací volí C# pro své projekty, včetně vývoje her.

Výhody

Výkonnost

C# je kompilovaný jazyk, což znamená, že kód je před spuštěním přeložen do nativního strojového kódu. 

To umožňuje aplikacím psaným v C# být velmi výkonnými, což je zásadní pro náročné aplikace, jako jsou herní enginy a výkonnostně citlivé podnikové aplikace.

Bezpečnost

C# byl navržen s důrazem na bezpečnost. 

Typová bezpečnost, správa paměti a ochrana před běžnými bezpečnostními hrozbami, jako je přetečení bufferu, jsou integrované přímo do jazyka. 

To pomáhá vývojářům psát bezpečnější kód a snižuje riziko bezpečnostních chyb.

Podpora společností Microsoft

Jako jazyk vyvinutý Microsoftem má C# výhodu první třídy v podpoře a integraci s mnoha nástroji a službami Microsoftu, včetně Visual Studio, Azure a .NET frameworku. 

To zahrnuje rozsáhlou dokumentaci, pravidelné aktualizace a silnou komunitní podporu.

Porovnání s Java a Python

Proti Javě:
  • Výkonnost: C# a Java jsou si velmi podobné v mnoha aspektech, včetně výkonnosti, i když specifické implementace a využití mohou mít vliv na to, který jazyk je pro konkrétní účel vhodnější.
  • Syntaxe a uživatelská přívětivost: C# má několik jazykových funkcí, jako jsou vlastnosti a indexery, které mohou zjednodušit kód oproti Javě.
  • Multiplatformní vývoj: Zatímco Java byla dlouho vnímána jako go-to jazyk pro multiplatformní vývoj, C# díky nástrojům jako .NET Core a Xamarin rozšířil své možnosti a umožňuje snadný vývoj napříč platformami.
Proti Pythonu:
  • Výkonnost: C# je obecně rychlejší než Python, který je interpretovaný jazyk. To je důležité pro vývoj výkonově náročných aplikací, jako jsou hry nebo velké podnikové systémy.
  • Typová bezpečnost: C# je staticky typovaný jazyk, což znamená, že typy jsou kontrolovány při kompilaci. To může pomoci odhalit chyby dříve v procesu vývoje. Python je dynamicky typovaný, což poskytuje větší flexibilitu, ale také zvyšuje riziko chyb typů za běhu.
  • Syntaxe a struktura: Python je známý pro svou čistou a jednoduchou syntaxi, což ho činí vynikající volbou pro začátečníky a pro rychlý vývoj. C# je více ceremoniální, ale jeho robustní feature set a silné OOP schopnosti činí z C# preferovanou volbu pro velké a komplexní aplikace.

Při výběru mezi C#, Javou a Pythonem závisí rozhodnutí na specifických potřebách projektu, preferencích vývojáře a cílové platformě. 

Například, pro vývoj her je C# často preferovaný díky jeho výkonu a integraci s Unity enginem, což je vedoucí platforma pro vývoj her.

Více tuto problematiku probíráme v našem nejnovějším článku o programovacím jazyku C# (C Sharp)

3. Základní koncepty

C# je bohatý a flexibilní programovací jazyk, který nabízí silný základ pro vytváření různorodých aplikací.

Pro začátek je důležité porozumět jeho základním konceptům, jako je syntaxe, základní struktura programu, datové typy a proměnné, a kontrolní struktury.

Syntaxe a základní struktura programu

Program je obvykle sestaven z jednoho nebo více souborů s kódem, které jsou organizovány do tříd a namespace. Základní struktura programu zahrnuje:

  • Namespace: Slouží k organizaci kódu. Pomáhá zabránit konfliktům jmen mezi třídami.
  • Třídy: Definují objekty a chování objektů. Každá třída může obsahovat data (ve formě proměnných) a funkce (metody).
  • Metody: Bloky kódu, které provádějí akce. Každý C# program začíná spuštěním metody Main.
using System; namespace HelloWorld { class Program { static void Main(string[] args) { Console.WriteLine(„Hello, World!“); } } }

Datové typy a proměnné

C# je staticky typovaný jazyk, což znamená, že typ každé proměnné je znám již při kompilaci. C# podporuje mnoho vestavěných datových typů, včetně:

  • Celá čísla: int, long, short, byte
  • Desetinná čísla: float, double, decimal
  • Booleovský typ: bool (hodnoty true nebo false)
  • Znaky a řetězce: char, string

Proměnné jsou pojmenovaná místa v paměti, která uchovávají data.

Při deklaraci proměnné určíte její typ a název:

 int myNumber = 10;

string myString = „Hello“; bool myBool = true;

Kontrolní struktury

Kontrolní struktury umožňují řídit tok programu na základě podmínek nebo opakováním určitých bloků kódu.

  • Podmínkové příkazy: if a switch rozhodují o vykonání kódu na základě splnění podmínek.
if (myNumber > 0) { Console.WriteLine(„Číslo je kladné.“); } else { Console.WriteLine(„Číslo je záporné nebo nula.“); }
 
  • Smyčky: for, foreach, while, a do-while opakují blok kódu několikrát.
 for (int i = 0; i < 5; i++)

{ Console.WriteLine(„Opakování „ + i); }

Porozumění těmto základním konceptům je klíčové pro začátek práce s C# a pro další prohloubení znalostí v tomto silném programovacím jazyce.

Pokročilé funkce a koncepty

C# jako moderní, objektově orientovaný programovací jazyk nabízí řadu pokročilých funkcí a konceptů, které umožňují vývojářům psát efektivní, modulární a snadno udržovatelný kód.

Mezi tyto koncepty patří objektově orientované programování (OOP), práce s daty prostřednictvím LINQ, asynchronní programování a automatická správa paměti s garbage collectorem.

Objektově orientované programování (OOP)

OOP je klíčový koncept, který pomáhá vývojářům strukturovat jejich kód pomocí tříd a objektů. Mezi základní principy OOP patří:

  • Třídy a objekty: Třídy jsou šablony pro objekty, a objekty jsou instance těchto tříd. Objekty obsahují stav (data) a chování (metody).
  • Dědičnost: Umožňuje třídě dědit stavy a chování od jiné třídy. To podporuje znovupoužitelnost kódu.
  • Polymorfismus: Umožňuje objektům být ošetřovány jako instance jejich rodičovské třídy, ale při volání přepsaných metod se použije implementace dědící třídy.
  • Zapouzdření: Skrývá a chrání stav objektu před přímým přístupem zvenčí a umožňuje přístup k datům pouze prostřednictvím metod.

LINQ a práce s daty

Language Integrated Query (LINQ) je revoluční funkce C#, která umožňuje psát dotazy pro manipulaci s daty přímo v C#. 

LINQ dotazy mohou být použity na různé zdroje dat, včetně kolekcí v paměti, databází SQL, XML souborů a více.

Asynchronní programování

Asynchronní programování umožňuje kód pokračovat v běhu bez blokování, zatímco čeká na dokončení operací, které trvají dlouho (např. I/O operace). 

To je dosaženo pomocí klíčových slov async a await, které umožňují psát čistý a čitelný asynchronní kód. 

public async Task DoSomethingAsync()

{ await LongRunningOperation(); }

Správa paměti a garbage collector

C# používá automatickou správu paměti, což znamená, že programátoři nemusí explicitně alokovat a dealokovat paměť pro objekty.

Místo toho, garbage collector (GC) automaticky uvolňuje paměť, kterou již aplikace nepoužívá.

GC pracuje sledováním objektů, které jsou dosažitelné – tj. objekty, na které existují odkazy.

Objekty, které nejsou dosažitelné, jsou považovány za odpad a jejich paměť je uvolněna.

Tyto pokročilé koncepty a funkce činí z C# silný a flexibilní jazyk pro vývoj široké škály aplikací, od webových a mobilních aplikací po složité systémy a hry.

Vývojové prostředí a nástroje

Vývoj v C# je podpořen bohatým ekosystémem vývojových prostředí (IDE) a nástrojů, které poskytují vývojářům potřebnou podporu pro efektivní a pohodlný vývoj aplikací.

Unity, Visual Studio a Rider jsou předními prostředími pro vývoj v C#, každé s vlastním specifickým zaměřením a silnými stránkami.

Kromě těchto IDE existují také specifické knihovny a frameworky, které rozšiřují možnosti pro vývoj webových a mobilních aplikací.

Vývojová prostředí

Unity

Unity je přední cross-platform herní engine, který umožňuje vývojářům a kreativcům vytvářet interaktivní 3D a 2D hry a simulace. C# je primárním programovacím jazykem pro vývoj v Unity, poskytující vývojářům silný nástroj pro skriptování herní logiky, AI chování, interakcí a dalších aspektů herního vývoje.

Visual Studio

Visual Studio od Microsoftu je komplexní IDE pro vývoj v C# a dalších jazyků, navržené především pro vývoj na platformě .NET. Nabízí pokročilé funkce pro kódování, ladění, testování, správu verzí a integraci s cloudovými službami. Je dostupné ve verzích pro Windows a macOS a je široce používáno pro vývoj desktopových, webových, mobilních aplikací a služeb.

Rider

Rider od JetBrains je multiplatformní IDE, které podporuje vývoj v C#, .NET, a Unity. Nabízí pokročilé funkce pro kódování, navigaci, ladění a refaktoring, a je kompatibilní s mnoha operačními systémy, včetně Windows, macOS a Linux. Rider je oblíbený mezi vývojáři pro jeho rychlost, efektivitu a podporu širokého spektra technologií.

Doporučené knihovny a frameworky

ASP.NET

ASP.NET je open-source web framework pro vývoj moderních webových aplikací a služeb s C#. Podporuje vývoj MVC (Model-View-Controller) a webových API aplikací, a nabízí vysoký výkon, zabezpečení a flexibilitu. ASP.NET Core je nejnovější inkarnace tohoto frameworku, která poskytuje cross-platform podporu pro vývoj webových aplikací, které lze nasadit na Windows, Linux nebo macOS.

Xamarin

Xamarin je nástroj pro vývoj cross-platform mobilních aplikací v C#. Umožňuje vývojářům psát kód jednou a spustit ho na hlavních mobilních platformách, včetně iOS a Android, s vysokou mírou sdílení kódu mezi platformami. Xamarin aplikace využívají nativní uživatelské rozhraní, což znamená, že mohou poskytovat bohatý uživatelský zážitek s plnou využitelností možností daného zařízení.

Tato IDE a nástroje jsou základem pro širokou škálu vývojových projektů, od her a mobilních aplikací po webové služby a enterprise řešení. Výběr správného nástroje nebo frameworku závisí na specifikách projektu a preferencích vývojáře.

Praktický příklad

Krok 1: Příprava projektu v Unity

  1. Vytvořte nový projekt v Unity: Otevřete Unity Hub, klikněte na „New“, vyberte „2D“ projekt a pojmenujte jej „DodgeTheBlocks“.
  2. Vytvoření herní scény: Unity automaticky vytvoří novou scénu. Ujistěte se, že je uložena pro snadný přístup v budoucnu.

Krok 2: Přidání a ovládání hráče

  1. Vytvoření hráčova objektu:

    • V Hierarchii klikněte pravým tlačítkem, vyberte „2D Object -> Sprite“ a pojmenujte jej „Player“.
    • Můžete změnit barvu hráče přidáním a konfigurací „Sprite Renderer“ komponenty.
  2. Přidání skriptu pro ovládání hráče:

    • Klikněte pravým tlačítkem myši do složky Assets, vyberte „Create -> C# Script“ a pojmenujte jej „PlayerController“.
    • Otevřete skript v editoru kódu a nahraďte jeho obsah následujícím kódem:

using UnityEngine;

public class PlayerController : MonoBehaviour
{
public float moveSpeed = 5f;

void Update()
{
float moveX = Input.GetAxis(„Horizontal“) * moveSpeed * Time.deltaTime;
transform.position +=
new Vector3(moveX, 0, 0);
}
}

– Přetáhněte skript „PlayerController“ na objekt „Player“ v Hierarchii.

Krok 3: Generování bloků

  1. Vytvoření prefabu pro blok:

    • Podobně jako u hráče vytvořte nový 2D Sprite objekt a pojmenujte jej „Block“.
    • Nastavte vhodnou barvu nebo přidejte texturu.
    • Přetáhněte objekt „Block“ do složky Assets pro vytvoření prefabu.
  2. Vytvoření skriptu pro generování bloků:

    • Vytvořte nový C# skript s názvem „BlockSpawner“ a přidejte následující kód:

using UnityEngine;

public class BlockSpawner : MonoBehaviour
{
public GameObject blockPrefab;
public float spawnTime = 2f;

private float timer = 0f;

void Update()
{
if (timer > spawnTime)
{
Instantiate(blockPrefab,
new Vector3(Random.Range(-5f, 5f), transform.position.y, 0), Quaternion.identity);
timer =
0f;
}
timer += Time.deltaTime;
}
}

– Přetáhněte skript „BlockSpawner“ na prázdný GameObject v Hierarchii a pojmenujte jej „Spawner“. – V Inspektoru přiřaďte prefab „Block“ do slotu „Block Prefab“ ve skriptu „BlockSpawner“.

Krok 4: Spuštění hry

  • Nyní byste měli být schopni spustit hru a pohybovat se s hráčem doleva a doprava pomocí šipek nebo kláves A a D.
  • Bloky by měly být generovány z „Spawneru“ a padat směrem dolů (pro pohyb dolů můžete přidat gravitaci nebo upravit skript „BlockSpawner“).

Tento jednoduchý tutoriál vám ukázal, jak vytvořit základní herní mechaniku v Unity s použitím C#.

Experimentujte s různými aspekty, jako je úprava rychlosti hráče, frekvence a rychlosti padajících bloků, nebo přidání nových prvků do hry, abyste rozšířili své dovednosti a pochopení Unity a C#.

Zajímavosti o kterých jste určitě nevěděli!

C# je fascinující programovací jazyk plný zajímavostí a klíčových rysů, které ho odlišují od jiných jazyků. Zde je několik zajímavostí, které by vás mohly překvapit nebo inspirovat k jeho dalšímu prozkoumání:

1. Inspirace z mnoha jazyků

C# byl inspirován několika programovacími jazyky, včetně C++, Java, a Delphi. Tento „melting pot“ přístup pomohl vytvořit jazyk, který je silný v objektově orientovaném programování a zároveň snadno čitelný a udržovatelný.

2. Vyvíjen Microsoftem pro .NET Framework

Jazyk byl vyvinut společností Microsoft jako součást jejího .NET Frameworku. Jedním z hlavních cílů bylo poskytnout moderní alternativu k jazyku Java, která by byla úzce integrovaná s Windows. Dnes je C# multiplatformní díky .NET Core.

3. Jde ruku v ruce s .NET

Vývoj C# je úzce spojen s vývojem .NET Frameworku (a nyní .NET Core/.NET 5+). Každá nová verze C# obvykle přináší nové funkce a vylepšení, které jsou optimalizovány pro nejnovější verze .NET.

4. První verze byla vydána v roce 2000

C# byl poprvé vydán v roce 2000, což z něj dělá relativně mladý jazyk ve srovnání s jinými hlavními jazyky, jako je C, C++ nebo Java.

5. Název 

Název „C#“ je hudební odkaz, který znamená „C sharp“, což je označení pro tón, který je o půltón výše než C. Symbol „#“ představuje čtyři plus (+) signály, což naznačuje, že C# je o „krok výše“ než C++. Tento název byl zvolen jako způsob, jak ukázat, že jazyk je evolucí C a C++.

6. Roslyn

Roslyn, projekt Microsoftu, je kompilátor C# (a Visual Basic) napsaný sám v C#. Tento „kompilátor jako služba“ umožňuje vývojářům a nástrojům snadný přístup k analyzování a generování kódu C#.

7. Herní vývoj

C# je také populární volbou pro vývoj her, především díky hernímu enginu Unity, který používá C# jako svůj primární skriptovací jazyk. Toto umožňuje vývojářům vytvářet hry pro prakticky jakoukoli platformu.

8. Asynchronní programování

C# byl jedním z prvních hlavních programovacích jazyků, který zavedl podporu pro asynchronní programování s klíčovými slovy async a await ve verzi 5.0. Tato funkce zjednodušuje psaní kódu, který provádí asynchronní operace, jako je čtení souborů nebo požadavky na web, bez blokování hlavního vlákna aplikace.

9. Vývoj pro různé platformy

Ačkoli byl C# původně spojen především s platformou Windows, rozvojem .NET Core a nyní .NET 5 a vyšší se stal opravdu multiplatformním jazykem. Vývojáři nyní mohou používat C# pro vytváření aplikací běžících na Linuxu, macOS a v cloudových infrastrukturách.

10. Komunita a open-source

C# a mnoho projektů v ekosystému .NET jsou nyní open-source, což znamená, že komunita vývojářů může přímo přispívat k jejich vývoji. To podporuje inovace a rychlý vývoj nových funkcí.

C# pokračuje v evoluci a adaptaci, aby vyhověl měnícím se potřebám vývojářů, což z něj činí jeden z nejdynamických a nejzajímavějších programovacích jazyků dneška.

Vytvoř svoji vlastní hru!

Naše cesta v Keri Core Academy byla motivována snahou poskytnout přístup ke vzdělávacím zdrojům v oblasti herního vývoje, které v minulosti nebyly snadno dostupné. 

Pamatuji si doby, kdy jsme jako nadšenci do herního vývoje hledali cesty, jak se učit a růst, ale čelili jsme nedostatku strukturovaného a komplexního vzdělání. 

Tento pocit touhy po znalostech a frustrace z překážek vedl ke zrodu naší akademie, s cílem pomoct každému, kdo sní o vytvoření vlastní hry.

Jedním z našich hlavních úspěchů je kurz „Unity krok za krokem“, který je online. Představuje dokonalý příklad našeho závazku k otevření světa herního vývoje pro všechny. Tento kurz nabízí:

  • Počet lekcí: 65, což zajišťuje, že pokrýváme vše od základů až po pokročilé techniky.
  • Minuty obsahu: Více než 760 minut obsahu, poskytující ucelené a detailní vysvětlení každého tématu.
  • Počet studentů: Více než 25, což svědčí o rostoucím zájmu našeho kurzu.

Kurz zahrnuje instalaci Unity, základy práce v Unity, vývoj her bez předchozích znalostí programování, úvod do programování v C#, a také specifické typy her, jako jsou hyper casual hry a FPS (střílečky).

S naším kurzem se studenti naučí nejen teorii, ale získají i praktické dovednosti, které mohou ihned aplikovat na vlastní projekty.

A co je nejdůležitější, náš kurz se neustále rozšiřuje a aktualizuje, aby zajistil, že studenti získají nejaktuálnější a relevantní informace.

V Keri Core Academy chápeme, že cesta k vytvoření vlastní hry může být náročná, ale s pravými nástroji, vedením a komunitou je tento sen dosažitelný.

Naše akademie je svědectvím toho, že s vášní, odhodláním a správným vzděláním může každý z nás překonat překážky a realizovat své sny ve světě herního vývoje.

Proč si koupit Unity kurz?

Pokud váháte s koupí kurzu „Unity krok za krokem“, nechte se přesvědčit: tento kurz je vaším mostem k vytouženému cíli – vytvoření vlastní hry. 

Nabízíme vám nejen znalosti a dovednosti, ale i inspiraci od těch, kdo již uspěli.

Pod textem je video o recenzi jednoho z našich studentů na Unity kurz (prezenční):

Speciální akce

Sleva z 25 000 Kč na 6 000 Kč je unikátní příležitost, kterou nabízíme, abychom kurz zpřístupnili co největšímu počtu nadšenců do herního vývoje.

Tato sleva je obrovská avšak časově omezená takže neváhejte!!!

Proč si koupit kurz právě teď?

Jedná se o jedinečnou šanci získat kurz za zlomek jeho původní ceny.

Navíc kurz se brzy rozšíří o nové lekce např. vydání hry na Steam – Za rozšíření nemusíte dále platit.

Z každého předešlého kurzu se alespoň jeden člověk dostal do herního průmyslu.

14denní garance

Pokud kurz nesplní vaše očekávání, zaručujeme vrácení peněz.

Stačí napsat na náš email a my se o vše postaráme.

Nezmeškejte tuto příležitost vstoupit do světa herního vývoje za bezprecedentně nízkou cenu a s garancí spokojenosti.

Udělejte první krok k realizaci vašeho snu o vlastní hře právě teď!