教學課程：在 Visual Studio 中擴充 C# 主控台應用程式和偵錯 (第 2 部分之 2)

發行項
10/31/2023

在本教學課程系列的第 2 部分中，您會深入探討每日開發所需的 Visual Studio 組建和偵錯功能。這些功能包括管理多個專案、偵錯和參考協力廠商套件。您會執行本教學課程第 1 部分所建立的 C# 主控台應用程式，並探索 Visual Studio 整合式開發環境 (IDE) 的某些功能。本教學課程是兩部分教學課程系列的第 2 部分。

在本教學課程中，您會完成下列工作：

新增第二個專案。
參考程式庫並新增套件。
為程式碼偵錯。
檢查已完成的程式碼。

必要條件

若要完成本文，您可以使用下列其中一個計算機應用程式：

本教學課程第 1 部分的計算機主控台應用程式。
vs-tutorial-samples 存放庫中的 C# 計算機應用程式。若要開始使用，請從存放庫開啟應用程式。

新增另一個專案

真實世界程式碼牽涉到專案在方案中共同作業。您可以將類別庫專案新增至計算機應用程式，以提供一些計算機函式。

在 Visual Studio 中，您可以使用功能表命令 [檔案]>[新增]>[新增專案] 來新增專案。您也可以以滑鼠右鍵按一下 [方案總管] 中的方案，以從捷徑功能表新增專案。

在 [方案總管] 中，以滑鼠右鍵按一下解決方案節點，然後選擇 [新增]>[新增專案]。
在 [新增專案] 視窗中，於 [搜尋] 方塊中輸入 類別庫。選擇 C# 類別庫 專案範本，然後選取 [下一步]。
在 [設定新專案] 畫面上，輸入專案名稱 CalculatorLibrary，然後選取 [下一步]。
當系統詢問時，請選擇 .NET 3.1。 Visual Studio 會建立新的專案，並將其新增至方案。
將 Class1.cs 檔案重新命名為 CalculatorLibrary.cs。若要重新命名檔案，您可以在方案總管中以滑鼠右鍵按下名稱，然後選擇 [重新命名]、選取名稱並按 F2，或選取名稱，然後再次選取以輸入。

訊息可能會詢問您是否要將檔案中的參考重新命名為 Class1。您回答的方式並不重要，因為您將在未來的步驟中取代程式碼。
現在新增專案參考，讓第一個專案可以使用新類別庫公開的 API。以滑鼠右鍵按一下計算機專案中的 [相依性] 節點，然後選擇 [新增專案參考]。

[參考管理員] 對話方塊隨即顯示。在此對話方塊中，您可以新增專案所需的其他專案、組件和 COM DLL 參考。
在 [參考管理員] 對話方塊中，選取 [CalculatorLibrary] 專案的核取方塊，然後選取 [確定]。

專案參考會出現在 [方案總管] 中的 [專案] 節點底下。

在 Program.cs中，選取 Calculator 類別及其所有程式碼，然後按 Ctrl+X 來剪下。然後，在 CalculatorLibrary.cs 中，將程式碼貼到 CalculatorLibrary 命名空間中。

此外，請在 Calculator 類別之前新增 public，以在程式庫外公開它。

CalculatorLibrary.cs 現在應該類似下列程式碼：

using System;

 namespace CalculatorLibrary
 {
     public class Calculator
     {
         public static double DoOperation(double num1, double num2, string op)
         {
             double result = double.NaN; // Default value is "not-a-number" if an operation, such as division, could result in an error.

             // Use a switch statement to do the math.
             switch (op)
             {
                 case "a":
                     result = num1 + num2;
                     break;
                 case "s":
                     result = num1 - num2;
                     break;
                 case "m":
                     result = num1 * num2;
                     break;
                 case "d":
                     // Ask the user to enter a non-zero divisor.
                     if (num2 != 0)
                     {
                         result = num1 / num2;
                     }
                     break;
                 // Return text for an incorrect option entry.
                 default:
                     break;
             }
             return result;
         }
     }
 }

Program.cs 也有參考，但錯誤表示 Calculator.DoOperation 呼叫無法解決。錯誤是因為 CalculatorLibrary 位於不同的命名空間中。如需完整參考，您可以將 CalculatorLibrary 命名空間新增至 Calculator.DoOperation 呼叫：
```
result = CalculatorLibrary.Calculator.DoOperation(cleanNum1, cleanNum2, op);
```
或者，您可以嘗試將 using 指示詞新增至檔案的開頭：
```
using CalculatorLibrary;
```
新增 using 指示詞應該可讓您從呼叫網站移除 CalculatorLibrary 命名空間，但現在語意模糊的情況。 CalculatorLibrary 中的類別是 Calculator，還是 Calculator 命名空間？

若要解決語意模糊的情況，請將 Program.cs 中的命名空間從 Calculator 重新命名為 CalculatorProgram。
```
namespace CalculatorProgram
```

在 [方案總管] 中，以滑鼠右鍵按一下解決方案節點，然後選擇 [新增]>[新增專案]。
在 [新增專案] 視窗中，於 [搜尋] 方塊中輸入 類別庫。選擇 C# 類別庫 專案範本，然後選取 [下一步]。
在 [設定新專案] 畫面上，輸入專案名稱 CalculatorLibrary，然後選取 [下一步]。
在 [ 其他資訊] 畫面上， 已選取 .NET 8.0 。選取建立。

Visual Studio 會建立新的專案，並將其新增至方案。
將 Class1.cs 檔案重新命名為 CalculatorLibrary.cs。若要重新命名檔案，您可以在方案總管中以滑鼠右鍵按下名稱，然後選擇 [重新命名]、選取名稱並按 F2，或選取名稱，然後再次選取以輸入。

訊息可能會詢問您是否要將檔案中的所有參考重新命名為 Class1。您回答的方式並不重要，因為您將在未來的步驟中取代程式碼。
現在新增專案參考，讓第一個專案可以使用新類別庫公開的 API。以滑鼠右鍵按一下計算機專案中的 [相依性] 節點，然後選擇 [新增專案參考]。

[參考管理員] 對話方塊隨即顯示。在此對話方塊中，您可以新增專案所需的其他專案、組件和 COM DLL 參考。
在 [參考管理員] 對話方塊中，選取 [CalculatorLibrary] 專案的核取方塊，然後選取 [確定]。

專案參考會出現在 [方案總管] 中的 [專案] 節點底下。

此外，請在 Calculator 類別之前新增 public，以在程式庫外公開它。

CalculatorLibrary.cs 現在應該類似下列程式碼：

 namespace CalculatorLibrary
 {
     public class Calculator
     {
         public static double DoOperation(double num1, double num2, string op)
         {
             double result = double.NaN; // Default value is "not-a-number" if an operation, such as division, could result in an error.

             // Use a switch statement to do the math.
             switch (op)
             {
                 case "a":
                     result = num1 + num2;
                     break;
                 case "s":
                     result = num1 - num2;
                     break;
                 case "m":
                     result = num1 * num2;
                     break;
                 case "d":
                     // Ask the user to enter a non-zero divisor.
                     if (num2 != 0)
                     {
                         result = num1 / num2;
                     }
                     break;
                 // Return text for an incorrect option entry.
                 default:
                     break;
             }
             return result;
         }
     }
 }

Program.cs 也有參考，但錯誤表示 Calculator.DoOperation 呼叫無法解決。錯誤是因為 CalculatorLibrary 位於不同的命名空間中。如需完整參考，您可以將 CalculatorLibrary 命名空間新增至 Calculator.DoOperation 呼叫：
```
result = CalculatorLibrary.Calculator.DoOperation(cleanNum1, cleanNum2, op);
```
或者，您可以嘗試將 using 指示詞新增至檔案的開頭：
```
using CalculatorLibrary;
```
新增 using 指示詞應該可讓您從呼叫網站移除 CalculatorLibrary 命名空間，但現在語意模糊的情況。 CalculatorLibrary 中的類別是 Calculator，還是 Calculator 命名空間？

若要解決語意模糊的情況，請將 Program.cs 中的命名空間從 Calculator 重新命名為 CalculatorProgram。
```
namespace CalculatorProgram
```

參考 .NET 程式庫：寫入記錄檔

您可以使用 .NET Trace 類別來新增所有作業的記錄，並將其寫入文字檔。類別 Trace 也適用於基本列印偵錯技術。類別 Trace 位於 System.Diagnostics 中，並使用類似 StreamWriter 的 System.IO 類別。

從在 CalculatorLibrary.cs 頂端新增 using 指示詞開始：
```
using System.IO;
using System.Diagnostics;
```

Trace 類別的這個使用方式必須保存類別的參考，而該類別會與 filestream 產生關聯。該需求表示計算機在物件中運作得更好，因此請在 CalculatorLibrary.cs 中的 Calculator 類別開頭新增建構函式。

此外，請移除 static 關鍵字，將靜態 DoOperation 方法變更為成員方法。

public Calculator()
   {
       StreamWriter logFile = File.CreateText("calculator.log");
       Trace.Listeners.Add(new TextWriterTraceListener(logFile));
       Trace.AutoFlush = true;
       Trace.WriteLine("Starting Calculator Log");
       Trace.WriteLine(String.Format("Started {0}", System.DateTime.Now.ToString()));
   }

public double DoOperation(double num1, double num2, string op)
   {

將記錄輸出新增至每個計算方式。 DoOperation 現在應該看起來像下列程式碼：

public double DoOperation(double num1, double num2, string op)
{
     double result = double.NaN; // Default value is "not-a-number" if an operation, such as division, could result in an error.

     // Use a switch statement to do the math.
     switch (op)
     {
         case "a":
             result = num1 + num2;
             Trace.WriteLine(String.Format("{0} + {1} = {2}", num1, num2, result));
             break;
         case "s":
             result = num1 - num2;
             Trace.WriteLine(String.Format("{0} - {1} = {2}", num1, num2, result));
             break;
         case "m":
             result = num1 * num2;
             Trace.WriteLine(String.Format("{0} * {1} = {2}", num1, num2, result));
             break;
         case "d":
             // Ask the user to enter a non-zero divisor.
             if (num2 != 0)
             {
                 result = num1 / num2;
                 Trace.WriteLine(String.Format("{0} / {1} = {2}", num1, num2, result));
             }
                 break;
         // Return text for an incorrect option entry.
         default:
             break;
     }
     return result;
 }

回到 Program.cs，紅色波浪底線現在會標幟靜態呼叫。若要修正錯誤，請在 while (!endApp) 迴圈之前新增下列程式碼來建立 calculator 變數：
```
Calculator calculator = new Calculator();
```
同時修改 DoOperation 呼叫網站，以參考以小寫命名 calculator 的物件。程式碼現在是成員引動，而不是對靜態方法的呼叫。
```
result = calculator.DoOperation(cleanNum1, cleanNum2, op);
```
重新執行應用程式。完成時，以滑鼠右鍵按一下 [計算機] 專案節點，然後選擇 [檔案總管] 中的 [開啟資料夾]。
在 [檔案總管] 中，瀏覽至 bin/Debug/ 下的輸出檔案夾，然後開啟 calculator.log 檔案。輸出應該看起來像這樣：
```
Starting Calculator Log
Started 7/9/2020 1:58:19 PM
1 + 2 = 3
3 * 3 = 9
```

此時，CalculatorLibrary.cs 應該類似下列程式碼：

using System;
using System.IO;
using System.Diagnostics;

namespace CalculatorLibrary
{
    public class Calculator
    {

        public Calculator()
        {
            StreamWriter logFile = File.CreateText("calculator.log");
            Trace.Listeners.Add(new TextWriterTraceListener(logFile));
            Trace.AutoFlush = true;
            Trace.WriteLine("Starting Calculator Log");
            Trace.WriteLine(String.Format("Started {0}", System.DateTime.Now.ToString()));
        }

        public double DoOperation(double num1, double num2, string op)
        {
            double result = double.NaN; // Default value is "not-a-number" if an operation, such as division, could result in an error.

            // Use a switch statement to do the math.
            switch (op)
            {
                case "a":
                    result = num1 + num2;
                    Trace.WriteLine(String.Format("{0} + {1} = {2}", num1, num2, result));
                    break;
                case "s":
                    result = num1 - num2;
                    Trace.WriteLine(String.Format("{0} - {1} = {2}", num1, num2, result));
                    break;
                case "m":
                    result = num1 * num2;
                    Trace.WriteLine(String.Format("{0} * {1} = {2}", num1, num2, result));
                    break;
                case "d":
                    // Ask the user to enter a non-zero divisor.
                    if (num2 != 0)
                    {
                        result = num1 / num2;
                        Trace.WriteLine(String.Format("{0} / {1} = {2}", num1, num2, result));
                    }
                    break;
                // Return text for an incorrect option entry.
                default:
                    break;
            }
            return result;
        }
    }
}

Program.cs 看起來應該像下列程式碼：

using System;
using CalculatorLibrary;

namespace CalculatorProgram
{

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            bool endApp = false;
            // Display title as the C# console calculator app.
            Console.WriteLine("Console Calculator in C#\r");
            Console.WriteLine("------------------------\n");

            Calculator calculator = new Calculator();
            while (!endApp)
            {
                // Declare variables and set to empty.
                string numInput1 = "";
                string numInput2 = "";
                double result = 0;

                // Ask the user to type the first number.
                Console.Write("Type a number, and then press Enter: ");
                numInput1 = Console.ReadLine();

                double cleanNum1 = 0;
                while (!double.TryParse(numInput1, out cleanNum1))
                {
                    Console.Write("This is not valid input. Please enter an integer value: ");
                    numInput1 = Console.ReadLine();
                }

                // Ask the user to type the second number.
                Console.Write("Type another number, and then press Enter: ");
                numInput2 = Console.ReadLine();

                double cleanNum2 = 0;
                while (!double.TryParse(numInput2, out cleanNum2))
                {
                    Console.Write("This is not valid input. Please enter an integer value: ");
                    numInput2 = Console.ReadLine();
                }

                // Ask the user to choose an operator.
                Console.WriteLine("Choose an operator from the following list:");
                Console.WriteLine("\ta - Add");
                Console.WriteLine("\ts - Subtract");
                Console.WriteLine("\tm - Multiply");
                Console.WriteLine("\td - Divide");
                Console.Write("Your option? ");

                string op = Console.ReadLine();

                try
                {
                    result = calculator.DoOperation(cleanNum1, cleanNum2, op); 
                    if (double.IsNaN(result))
                    {
                        Console.WriteLine("This operation will result in a mathematical error.\n");
                    }
                    else Console.WriteLine("Your result: {0:0.##}\n", result);
                }
                catch (Exception e)
                {
                    Console.WriteLine("Oh no! An exception occurred trying to do the math.\n - Details: " + e.Message);
                }

                Console.WriteLine("------------------------\n");

                // Wait for the user to respond before closing.
                Console.Write("Press 'n' and Enter to close the app, or press any other key and Enter to continue: ");
                if (Console.ReadLine() == "n") endApp = true;

                Console.WriteLine("\n"); // Friendly linespacing.
            }
            return;
        }
    }
}

從在 CalculatorLibrary.cs 頂端新增 using 指示詞開始：
```
using System.Diagnostics;
```

此外，請移除 static 關鍵字，將靜態 DoOperation 方法變更為成員方法。

public Calculator()
   {
       StreamWriter logFile = File.CreateText("calculator.log");
       Trace.Listeners.Add(new TextWriterTraceListener(logFile));
       Trace.AutoFlush = true;
       Trace.WriteLine("Starting Calculator Log");
       Trace.WriteLine(String.Format("Started {0}", System.DateTime.Now.ToString()));
   }

public double DoOperation(double num1, double num2, string op)
   {

將記錄輸出新增至每個計算方式。 DoOperation 現在應該看起來像下列程式碼：

public double DoOperation(double num1, double num2, string op)
{
     double result = double.NaN; // Default value is "not-a-number" if an operation, such as division, could result in an error.

     // Use a switch statement to do the math.
     switch (op)
     {
         case "a":
             result = num1 + num2;
             Trace.WriteLine(String.Format("{0} + {1} = {2}", num1, num2, result));
             break;
         case "s":
             result = num1 - num2;
             Trace.WriteLine(String.Format("{0} - {1} = {2}", num1, num2, result));
             break;
         case "m":
             result = num1 * num2;
             Trace.WriteLine(String.Format("{0} * {1} = {2}", num1, num2, result));
             break;
         case "d":
             // Ask the user to enter a non-zero divisor.
             if (num2 != 0)
             {
                 result = num1 / num2;
                 Trace.WriteLine(String.Format("{0} / {1} = {2}", num1, num2, result));
             }
                 break;
         // Return text for an incorrect option entry.
         default:
             break;
     }
     return result;
 }

回到 Program.cs，紅色波浪底線現在會標幟靜態呼叫。若要修正錯誤，請在 while (!endApp) 迴圈之前新增下列程式碼來建立 calculator 變數：
```
Calculator calculator = new Calculator();
```
同時修改 DoOperation 呼叫網站，以參考以小寫命名 calculator 的物件。程式碼現在是成員引動，而不是對靜態方法的呼叫。
```
result = calculator.DoOperation(cleanNum1, cleanNum2, op);
```
重新執行應用程式。完成時，以滑鼠右鍵按一下 [計算機] 專案節點，然後選擇 [檔案總管] 中的 [開啟資料夾]。
在 [檔案總管] 中，瀏覽至 bin/Debug/ 下的輸出檔案夾，然後開啟 calculator.log 檔案。輸出應該看起來像這樣：
```
Starting Calculator Log
Started 7/9/2020 1:58:19 PM
1 + 2 = 3
3 * 3 = 9
```

此時，CalculatorLibrary.cs 應該類似下列程式碼：

using System.Diagnostics;

namespace CalculatorLibrary
{
    public class Calculator
    {

        public Calculator()
        {
            StreamWriter logFile = File.CreateText("calculator.log");
            Trace.Listeners.Add(new TextWriterTraceListener(logFile));
            Trace.AutoFlush = true;
            Trace.WriteLine("Starting Calculator Log");
            Trace.WriteLine(String.Format("Started {0}", System.DateTime.Now.ToString()));
        }

        public double DoOperation(double num1, double num2, string op)
        {
            double result = double.NaN; // Default value is "not-a-number" if an operation, such as division, could result in an error.

            // Use a switch statement to do the math.
            switch (op)
            {
                case "a":
                    result = num1 + num2;
                    Trace.WriteLine(String.Format("{0} + {1} = {2}", num1, num2, result));
                    break;
                case "s":
                    result = num1 - num2;
                    Trace.WriteLine(String.Format("{0} - {1} = {2}", num1, num2, result));
                    break;
                case "m":
                    result = num1 * num2;
                    Trace.WriteLine(String.Format("{0} * {1} = {2}", num1, num2, result));
                    break;
                case "d":
                    // Ask the user to enter a non-zero divisor.
                    if (num2 != 0)
                    {
                        result = num1 / num2;
                        Trace.WriteLine(String.Format("{0} / {1} = {2}", num1, num2, result));
                    }
                    break;
                // Return text for an incorrect option entry.
                default:
                    break;
            }
            return result;
        }
    }
}

Program.cs 看起來應該像下列程式碼：

using CalculatorLibrary;

namespace CalculatorProgram
{

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            bool endApp = false;
            // Display title as the C# console calculator app.
            Console.WriteLine("Console Calculator in C#\r");
            Console.WriteLine("------------------------\n");

            Calculator calculator = new Calculator();
            while (!endApp)
            {
                // Declare variables and set to empty.
                string numInput1 = "";
                string numInput2 = "";
                double result = 0;

                // Ask the user to type the first number.
                Console.Write("Type a number, and then press Enter: ");
                numInput1 = Console.ReadLine();

                double cleanNum1 = 0;
                while (!double.TryParse(numInput1, out cleanNum1))
                {
                    Console.Write("This is not valid input. Please enter an integer value: ");
                    numInput1 = Console.ReadLine();
                }

                // Ask the user to type the second number.
                Console.Write("Type another number, and then press Enter: ");
                numInput2 = Console.ReadLine();

                double cleanNum2 = 0;
                while (!double.TryParse(numInput2, out cleanNum2))
                {
                    Console.Write("This is not valid input. Please enter an integer value: ");
                    numInput2 = Console.ReadLine();
                }

                // Ask the user to choose an operator.
                Console.WriteLine("Choose an operator from the following list:");
                Console.WriteLine("\ta - Add");
                Console.WriteLine("\ts - Subtract");
                Console.WriteLine("\tm - Multiply");
                Console.WriteLine("\td - Divide");
                Console.Write("Your option? ");

                string op = Console.ReadLine();

                try
                {
                    result = calculator.DoOperation(cleanNum1, cleanNum2, op); 
                    if (double.IsNaN(result))
                    {
                        Console.WriteLine("This operation will result in a mathematical error.\n");
                    }
                    else Console.WriteLine("Your result: {0:0.##}\n", result);
                }
                catch (Exception e)
                {
                    Console.WriteLine("Oh no! An exception occurred trying to do the math.\n - Details: " + e.Message);
                }

                Console.WriteLine("------------------------\n");

                // Wait for the user to respond before closing.
                Console.Write("Press 'n' and Enter to close the app, or press any other key and Enter to continue: ");
                if (Console.ReadLine() == "n") endApp = true;

                Console.WriteLine("\n"); // Friendly linespacing.
            }
            return;
        }
    }
}

新增 NuGet 套件：寫入 JSON 檔案

若要以 JSON 輸出作業，這是用來儲存物件資料的熱門可攜式格式，您可以參考 Newtonsoft.Json NuGet 套件。 NuGet 套件是 .NET 類別庫的主要散發方法。

在 [方案總管] 中，以滑鼠右鍵按一下 CalculatorLibrary 專案的 [相依性] 節點，然後選擇 [管理 NuGet 套件]。

NuGet 套件管理員隨即開啟。
搜尋並選取 Newtonsoft.Json 套件，然後選取 [安裝]。

Visual Studio 會下載套件，並將其新增至專案。 [方案總管] 中的 [參考] 節點中會出現新的項目。

如果系統提示您是否接受變更，請選取 [確定]。

Visual Studio 會下載套件，並將其新增至專案。新的專案會出現在 [方案總管] 的 [套件] 節點中。

在 CalculatorLibrary.cs 的開頭新增 using 指示詞Newtonsoft.Json。
```
using Newtonsoft.Json;
```

建立 JsonWriter 成員物件，並以下列程式碼取代 Calculator 建構函式：

     JsonWriter writer;

     public Calculator()
     {
         StreamWriter logFile = File.CreateText("calculatorlog.json");
         logFile.AutoFlush = true;
         writer = new JsonTextWriter(logFile);
         writer.Formatting = Formatting.Indented;
         writer.WriteStartObject();
         writer.WritePropertyName("Operations");
         writer.WriteStartArray();
     }

修改 DoOperation 方法以新增 JSON writer 程式碼：

     public double DoOperation(double num1, double num2, string op)
     {
         double result = double.NaN; // Default value is "not-a-number" if an operation, such as division, could result in an error.
         writer.WriteStartObject();
         writer.WritePropertyName("Operand1");
         writer.WriteValue(num1);
         writer.WritePropertyName("Operand2");
         writer.WriteValue(num2);
         writer.WritePropertyName("Operation");
         // Use a switch statement to do the math.
         switch (op)
         {
             case "a":
                 result = num1 + num2;
                 writer.WriteValue("Add");
                 break;
             case "s":
                 result = num1 - num2;
                 writer.WriteValue("Subtract");
                 break;
             case "m":
                 result = num1 * num2;
                 writer.WriteValue("Multiply");
                 break;
             case "d":
                 // Ask the user to enter a non-zero divisor.
                 if (num2 != 0)
                 {
                     result = num1 / num2;
                 }
                 writer.WriteValue("Divide");
                 break;
             // Return text for an incorrect option entry.
             default:
                 break;
         }
         writer.WritePropertyName("Result");
         writer.WriteValue(result);
         writer.WriteEndObject();

         return result;
     }

新增方法以在使用者完成輸入作業資料之後完成 JSON 語法。

 public void Finish()
 {
     writer.WriteEndArray();
     writer.WriteEndObject();
     writer.Close();
 }

在 Program.cs 結尾處，於 return; 之前，新增對 Finish 的呼叫：

         // Add call to close the JSON writer before return
         calculator.Finish();
         return;
     }

組建並執行應用程式，並在您完成輸入幾個作業之後，輸入 n 命令來關閉應用程式。

在 [檔案總管] 中開啟 calculatorlog.json 檔案。您應該會看到類似下列的內容：

{
 "Operations": [
     {
     "Operand1": 2.0,
     "Operand2": 3.0,
     "Operation": "Add",
     "Result": 5.0
     },
     {
     "Operand1": 3.0,
     "Operand2": 4.0,
     "Operation": "Multiply",
     "Result": 12.0
     }
 ]
}

偵錯：設定並叫用中斷點

Visual Studio 偵錯工具是一個功能強大的工具。偵錯工具可以逐步執行您的程式碼，找出程式設計錯誤所在的確切點。接著，您可以了解需要進行哪些修正，並進行暫時變更，以便繼續執行您的應用程式。

在 Program.cs 中，按一下下列程式碼左邊的裝訂邊。您也可以按一下該行並選取 F9，或以滑鼠右鍵按一下該行，然後選取 [中斷點]>[插入中斷點]。
```
result = calculator.DoOperation(cleanNum1, cleanNum2, op);
```
出現的紅點表示中斷點。您可以使用中斷點來暫停應用程式並檢查程式碼。您可以在任何可執行的程式碼上設定中斷點。
建置並執行應用程式。輸入下列值以進行計算：
- 針對第一個數字，輸入 8。
- 針對第二個數字，輸入 0。
- 針對運算子，讓我們有一些樂趣。輸入 d。
應用程式會暫停您建立中斷點的位置，此中斷點是由左邊的黃色指標和醒目提示的程式碼表示。醒目提示的程式碼尚未執行。

現在，隨著應用程式暫停，您可以檢查應用程式狀態。

偵錯：檢視變數

在醒目提示的程式碼中，將滑鼠暫留在 cleanNum1 和 op 等變數上。這些變數 (8 和 d) 的目前值分別會出現在 DataTips 中。

偵錯時，檢查變數是否保存您預期的值，對於修正問題通常很重要。
在下方窗格中，查看 [區域變數] 視窗。如果關閉，請選取 [偵錯]>[視窗]>[區域變數] 以開啟它。

[區域變數] 視窗會顯示目前在範圍中的每個變數，以及其值和型別。
讓我們看看 [自動變數] 視窗。

[自動變數] 視窗類似於 [區域變數] 視窗，但會顯示緊接在應用程式暫停所在目前程式碼之前和之後的變數。

注意

如果您沒有看到 [自動變數] 視窗，請選取 [偵錯]>[視窗]>[自動變數] 以開啟它。

接下來，一次在偵錯工具中執行一個陳述式中的程式碼，稱為 逐步執行。

偵錯：逐步執行程式碼

按 F11，或選取 [偵錯]>[逐步執行]。

使用 [逐步執行] 命令時，應用程式會執行目前的陳述式，並前進到下一個可執行的陳述式，通常是下一行程式碼。左邊的黃色指標始終會指出目前的陳述式。

您剛逐步執行 Calculator 類別中的 DoOperation 方法。
若要取得程式流程的階層式查看，請查看 [呼叫堆疊] 視窗。如果關閉，請選取 [偵錯]>[視窗]>[呼叫堆疊] 以開啟它。

這個檢視會顯示目前的 Calculator.DoOperation 方法，以黃色指標表示。第二個資料列會顯示從 Program.cs 中的 Main 方法呼叫方法的函式。

[呼叫堆疊] 視窗會顯示方法和函式的呼叫順序。此視窗也可從其捷徑功能表存取許多個偵錯工具功能，例如 [移至原始程式碼]。
按 F10，或選取 [偵錯]>[逐步執行] 數次，直到應用程式暫停 switch 陳述式為止。
```
switch (op)
{
```
Step Over 命令類似於 [逐步執行] 命令，不同之處在於，如果目前的陳述式呼叫函式，偵錯工具會在函式中執行程式碼，而且在函式傳回之前不會暫停執行。如果您對特定函式不感興趣，則「Step Over」比「逐步執行」更快。
再按 F10 鍵，讓應用程式在下列程式碼暫停。
```
if (num2 != 0)
{
```
此程式碼會檢查除以零案例。如果應用程式繼續，它會擲回一般例外狀況（錯誤），但您可能會想要嘗試其他專案，例如在控制台中檢視實際傳回的值。其中一個選項是使用名為 edit-and-continue 的偵錯工具功能來變更程式碼，然後繼續偵錯。不過，暫時修改執行流程有另一種技巧。

偵錯：測試暫時性變更

選取目前暫停於 if (num2 != 0) 陳述式上的黃色指標，並將它拖曳至下列陳述式：
```
result = num1 / num2;
```
拖曳這裡的指標會導致應用程式完全略過 if 陳述式，因此您可以看到當您除以零時會發生什麼事。
按 F10 以執行程式碼。
如果您將滑鼠暫留在 result 變數上，它會顯示 Infinity 的值。在 C# 中，Infinity 是除以零時的結果。
按 F5，或選取 [偵錯]>[繼續偵錯]。

Infinity 符號會出現在主控台中，作為數學運算的結果。
輸入 n 命令，以正確關閉應用程式。

程式碼完成

以下是 CalculatorLibrary.cs 檔案的完整程式碼，在您完成所有步驟之後：

using System;
using System.IO;
using Newtonsoft.Json;

namespace CalculatorLibrary
{
    public class Calculator
    {

        JsonWriter writer;

        public Calculator()
        {
            StreamWriter logFile = File.CreateText("calculatorlog.json");
            logFile.AutoFlush = true;
            writer = new JsonTextWriter(logFile);
            writer.Formatting = Formatting.Indented;
            writer.WriteStartObject();
            writer.WritePropertyName("Operations");
            writer.WriteStartArray();
        }

        public double DoOperation(double num1, double num2, string op)
        {
            double result = double.NaN; // Default value is "not-a-number" if an operation, such as division, could result in an error.
            writer.WriteStartObject();
            writer.WritePropertyName("Operand1");
            writer.WriteValue(num1);
            writer.WritePropertyName("Operand2");
            writer.WriteValue(num2);
            writer.WritePropertyName("Operation");
            // Use a switch statement to do the math.
            switch (op)
            {
                case "a":
                    result = num1 + num2;
                    writer.WriteValue("Add");
                    break;
                case "s":
                    result = num1 - num2;
                    writer.WriteValue("Subtract");
                    break;
                case "m":
                    result = num1 * num2;
                    writer.WriteValue("Multiply");
                    break;
                case "d":
                    // Ask the user to enter a non-zero divisor.
                    if (num2 != 0)
                    {
                        result = num1 / num2;
                    }
                    writer.WriteValue("Divide");
                    break;
                // Return text for an incorrect option entry.
                default:
                    break;
            }
            writer.WritePropertyName("Result");
            writer.WriteValue(result);
            writer.WriteEndObject();

            return result;
        }

        public void Finish()
        {
            writer.WriteEndArray();
            writer.WriteEndObject();
            writer.Close();
        }
    }
}

以下是 Program.cs 的程式碼：

using System;
using CalculatorLibrary;

namespace CalculatorProgram
{

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            bool endApp = false;
            // Display title as the C# console calculator app.
            Console.WriteLine("Console Calculator in C#\r");
            Console.WriteLine("------------------------\n");

            Calculator calculator = new Calculator();
            while (!endApp)
            {
                // Declare variables and set to empty.
                string numInput1 = "";
                string numInput2 = "";
                double result = 0;

                // Ask the user to type the first number.
                Console.Write("Type a number, and then press Enter: ");
                numInput1 = Console.ReadLine();

                double cleanNum1 = 0;
                while (!double.TryParse(numInput1, out cleanNum1))
                {
                    Console.Write("This is not valid input. Please enter an integer value: ");
                    numInput1 = Console.ReadLine();
                }

                // Ask the user to type the second number.
                Console.Write("Type another number, and then press Enter: ");
                numInput2 = Console.ReadLine();

                double cleanNum2 = 0;
                while (!double.TryParse(numInput2, out cleanNum2))
                {
                    Console.Write("This is not valid input. Please enter an integer value: ");
                    numInput2 = Console.ReadLine();
                }

                // Ask the user to choose an operator.
                Console.WriteLine("Choose an operator from the following list:");
                Console.WriteLine("\ta - Add");
                Console.WriteLine("\ts - Subtract");
                Console.WriteLine("\tm - Multiply");
                Console.WriteLine("\td - Divide");
                Console.Write("Your option? ");

                string op = Console.ReadLine();

                try
                {
                    result = calculator.DoOperation(cleanNum1, cleanNum2, op); 
                    if (double.IsNaN(result))
                    {
                        Console.WriteLine("This operation will result in a mathematical error.\n");
                    }
                    else Console.WriteLine("Your result: {0:0.##}\n", result);
                }
                catch (Exception e)
                {
                    Console.WriteLine("Oh no! An exception occurred trying to do the math.\n - Details: " + e.Message);
                }

                Console.WriteLine("------------------------\n");

                // Wait for the user to respond before closing.
                Console.Write("Press 'n' and Enter to close the app, or press any other key and Enter to continue: ");
                if (Console.ReadLine() == "n") endApp = true;

                Console.WriteLine("\n"); // Friendly linespacing.
            }
            calculator.Finish();
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