Main() 和命令列引數

文章
06/27/2024

Main 方法是 C# 應用程式的進入點。啟動應用程式時，Main 方法是第一個叫用的方法。

C# 程式中只能有一個進入點。如果您具有多個含 Main 方法的類別，就必須使用 StartupObject 編譯器選項來編譯您的程式，以指定要使用哪一個 Main 方法做為進入點。如需詳細資訊，請參閱 StartupObject (C# 編譯器選項)。

class TestClass
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // Display the number of command line arguments.
        Console.WriteLine(args.Length);
    }
}

您也可以在檔案中使用最上層陳述式作為應用程式的進入點。就像 Main 方法一樣，最上層陳述式也可以傳回值以及存取命令列引數。如需詳細資訊，請參閱最上層陳述式。

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;

概觀

Main 方法是可執行程式的進入點；它是程式控制開始和結束的位置。
Main 必須在類別或結構內宣告。封閉的 class 可以是 static。
Main 必須是 static。
Main 可以有任何存取修飾詞 (file 除外)。
Main 可以具有 void、int、Task 或 Task<int> 傳回型別。
只有當 Main 傳回 Task 或 Task<int> 時，Main 的宣告才可以包含 async 修飾詞。這特別排除 async void Main 方法。
Main 方法不一定要使用包含命令列引數的 string[] 參數來宣告。使用 Visual Studio 來建立 Windows 應用程式時，您可以手動新增參數，或使用 GetCommandLineArgs() 方法來取得命令列引數。參數會讀入來做為以零為基礎的命令列引數。不同於 C 和 C++，程式的名稱不會被視為 args 陣列中的第一個命令列引數，但這是 GetCommandLineArgs() 方法的第一個元素。

下列清單顯示最常見的 Main 宣告：

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) { }

前面的範例未指定存取修飾詞，因此預設情況下它們會隱含為 private。這是一般的情況，但可以指定任何明確的存取修飾詞。

提示

當主控台應用程式必須啟動且等待 Main 中的 await 非同步作業時，新增的 async 與 Task、Task<int> 傳回型別可簡化程式碼。

Main() 傳回值

您可以使用下列其中一種方式，透過定義方法從 Main 方法傳回 int：

`Main` 宣告	`Main` 方法程式碼
`static int Main()`	不使用 `args` 或 `await`
`static int Main(string[] args)`	使用 `args`，不使用 `await`
`static async Task<int> Main()`	不使用 `args`，使用 `await`
`static async Task<int> Main(string[] args)`	使用 `args` 和 `await`

如果未使用來自 Main 的傳回值，則傳回 void 或 Task 可允許使用比較簡單的程式碼。

`Main` 宣告	`Main` 方法程式碼
`static void Main()`	不使用 `args` 或 `await`
`static void Main(string[] args)`	使用 `args`，不使用 `await`
`static async Task Main()`	不使用 `args`，使用 `await`
`static async Task Main(string[] args)`	使用 `args` 和 `await`

不過，若是傳回 int 或 Task<int>，可讓程式將狀態資訊傳達給其他會叫用可執行檔的程式或指令碼。

下列範例示範如何存取流程的結束程式碼。

此範例使用 .NET Core 命令列工具。如果您不熟悉 .NET Core 命令列工具，您可以在此開始使用文章中了解這些工具。

執行 dotnet new console 來建立新的應用程式。修改 Program.cs 中的 Main 方法，如下所示：

// Save this program as MainReturnValTest.cs.
class MainReturnValTest
{
    static int Main()
    {
        //...
        return 0;
    }
}

在 Windows 中執行程式時，任何從 Main 函式傳回的值，皆會儲存在環境變數中。您可以從批次檔使用 ERRORLEVEL 或從 PowerShell 使用 $LastExitCode 來擷取此環境變數。

您可以使用 dotnet CLI dotnet build 命令來建置應用程式。

接下來，建立 PowerShell 指令碼以執行此應用程式，並顯示結果。將下列程式碼貼入文字檔，將它儲存為 test.ps1，並放到包含專案的資料夾中。在 PowerShell 命令提示字元中鍵入 test.ps1，以執行 PowerShell 指令碼。

由於程式碼會傳回零，因為批次檔會報告成功。不過，如果您將 MainReturnValTest.cs 變更為傳回非零值，並重新編譯程式，則 PowerShell 指令碼的後續執行會報告失敗。

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

Execution succeeded
Return value = 0

Async Main 傳回值

您宣告 Main 的 async 傳回值時，編譯器會產生在 Main 中呼叫非同步方法的重複使用程式碼。如果您未指定 async 關鍵字，則必須自行撰寫該程式碼，如下列範例所示。此範例中的程式碼可確保程式在非同步作業完成之前執行：

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

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

此重複使用程式碼可取代為：

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

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

宣告 Main 成為 async 的優點是編譯器一律會產生正確的程式碼。

當應用程式進入點傳回 Task 或 Task<int> 時，編譯器會產生新的進入點，以呼叫應用程式程式碼中宣告的進入點方法。假設此進入點稱為 $GeneratedMain，編譯器會為這些進入點產生下列程式碼：

static Task Main() 會導致編譯器發出 private static void $GeneratedMain() => Main().GetAwaiter().GetResult(); 的對等項目
static Task Main(string[]) 會導致編譯器發出 private static void $GeneratedMain(string[] args) => Main(args).GetAwaiter().GetResult(); 的對等項目
static Task<int> Main() 會導致編譯器發出 private static int $GeneratedMain() => Main().GetAwaiter().GetResult(); 的對等項目
static Task<int> Main(string[]) 會導致編譯器發出 private static int $GeneratedMain(string[] args) => Main(args).GetAwaiter().GetResult(); 的對等項目

注意

如果這些範例在 Main 方法上使用 async 修飾詞，編譯器會產生相同的程式碼。

命令列引數

您可以使用下列其中一種方式，透過定義方法以將引數傳送給 Main 方法：

`Main` 宣告	`Main` 方法程式碼
`static void Main(string[] args)`	沒有傳回值，不使用 `await`
`static int Main(string[] args)`	傳回值，不使用 `await`
`static async Task Main(string[] args)`	沒有傳回值，使用 `await`
`static async Task<int> Main(string[] args)`	傳回值，使用 `await`

如果未使用引數，您可以對於稍微簡單的程式碼從方法宣告中省略 args：

`Main` 宣告	`Main` 方法程式碼
`static void Main()`	沒有傳回值，不使用 `await`
`static int Main()`	傳回值，不使用 `await`
`static async Task Main()`	沒有傳回值，使用 `await`
`static async Task<int> Main()`	傳回值，使用 `await`

注意

您也可以使用 Environment.CommandLine 或 Environment.GetCommandLineArgs，以從主控台或 Windows Forms 應用程式的任何點存取命令列引數。若要在 Windows Forms 應用程式的 Main 方法宣告中啟用命令列引數，您必須手動修改 Main 的宣告。 Windows Forms 設計工具所產生的程式碼會建立沒有輸入參數的 Main。

Main 方法的參數是代表命令列引數的 String 陣列。您通常會透過測試 Length 屬性來決定引數是否存在，例如：

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

提示

args 陣列不可為 Null。因此，在沒有 Null 檢查的情況下存取 Length 屬性是安全的。

您也可以使用 Convert 類別或 Parse 方法，將字串引數轉換為數字類型。例如，下列陳述式將使用 Parse 方法，以將 string 轉換為 long 數字：

long num = Int64.Parse(args[0]);

也可能使用別名為 Int64 的 C# 類型 long：

long num = long.Parse(args[0]);

您還可以使用 Convert 類別方法 ToInt64 執行相同作業：

long num = Convert.ToInt64(s);

如需詳細資訊，請參閱 Parse 和 Convert。

提示

剖析命令列引數可能很複雜。請考慮使用 System.CommandLine 程式庫 (目前為 beta 版) 來簡化處理程序。

下列範例示範如何在主控台應用程式中使用命令列引數。應用程式會在執行階段接受一個引數，並將引數轉換為整數，以及計算數字的階乘。如果未提供任何引數，則應用程式會發出說明程式正確用法的訊息。

若要從命令提示字元編譯和執行應用程式，請遵循下列步驟︰

將下列程式碼貼入任何文字編輯器，然後將檔案儲存為名稱為 Factorial.cs 的文字檔案。

public class Functions
{
    public static long Factorial(int n)
    {
        // Test for invalid input.
        if ((n < 0) || (n > 20))
        {
            return -1;
        }

        // Calculate the factorial iteratively rather than recursively.
        long tempResult = 1;
        for (int i = 1; i <= n; i++)
        {
            tempResult *= i;
        }
        return tempResult;
    }
}

class MainClass
{
    static int Main(string[] args)
    {
        // Test if input arguments were supplied.
        if (args.Length == 0)
        {
            Console.WriteLine("Please enter a numeric argument.");
            Console.WriteLine("Usage: Factorial <num>");
            return 1;
        }

        // Try to convert the input arguments to numbers. This will throw
        // an exception if the argument is not a number.
        // num = int.Parse(args[0]);
        int num;
        bool test = int.TryParse(args[0], out num);
        if (!test)
        {
            Console.WriteLine("Please enter a numeric argument.");
            Console.WriteLine("Usage: Factorial <num>");
            return 1;
        }

        // Calculate factorial.
        long result = Functions.Factorial(num);

        // Print result.
        if (result == -1)
            Console.WriteLine("Input must be >= 0 and <= 20.");
        else
            Console.WriteLine($"The Factorial of {num} is {result}.");

        return 0;
    }
}
// If 3 is entered on command line, the
// output reads: The factorial of 3 is 6.

從 [開始] 畫面或 [開始] 功能表中，開啟 Visual Studio [開發人員命令提示字元] 視窗，然後瀏覽至剛剛建立的檔案包含在內的資料夾。
輸入下列命令以編譯應用程式。

dotnet build

如果您的應用程式沒有任何編譯錯誤，則會建立名為 Factorial.exe 的可執行檔。
輸入下列命令以計算 3 的階乘：

dotnet run -- 3
命令會產生以下輸出：The factorial of 3 is 6.

注意

在 Visual Studio 中執行應用程式時，您可以在專案設計工具、偵錯頁中指定命令列引數。

C# 語言規格

如需詳細資訊，請參閱＜C# 語言規格＞。語言規格是 C# 語法及用法的限定來源。

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Main() 傳回值

Async Main 傳回值

命令列引數

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