Day 2 我們建立了第一個 C# Console Project，並成功執行：

Console.WriteLine("Hello, C#");

我們已經知道怎麼：

建立 Project
   ↓
修改 Program.cs
   ↓
dotnet run
   ↓
看到執行結果

今天不急著學新的 C# 語法，而是先回頭看看昨天建立的 Project。

今天的核心：理解一個 C# Project 是怎麼組成，以及 .NET CLI 如何將程式碼建置並執行。

1. C# Project 的基本結構

建立 Console Project 後，最基本的結構如下：

Day03
├── Day03.csproj
└── Program.cs

執行過：

dotnet build

或：

dotnet run

之後，通常還會看到：

Day03
├── bin/
├── obj/
├── Day03.csproj
└── Program.cs

這些檔案與資料夾各自有不同用途：

平常開發時，我們主要會修改：

.cs
.csproj

而 bin/、obj/ 通常由 .NET Build 系統自動管理，不需要手動修改。

2. 認識 .csproj

.csproj 是 C# 的 Project File。

它的用途是：

描述這個 Project 要如何建立、編譯與執行。

打開 Day03.csproj，通常可以看到：

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">

  <PropertyGroup>
    <OutputType>Exe</OutputType>
    <TargetFramework>net10.0</TargetFramework>
    <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
    <Nullable>enable</Nullable>
  </PropertyGroup>

</Project>

目前先認識幾個常見設定。

OutputType

<OutputType>Exe</OutputType>

表示這個 Project 會建立成可以執行的 Application。

我們目前建立的是 Console Application，因此設定為：

Exe

可以先理解成：

這個 Project 最後是要拿來執行的。

TargetFramework

<TargetFramework>net10.0</TargetFramework>

代表這個 Project 的目標 Framework 是：

.NET 10

未來也可能看到：

net8.0
net9.0
net10.0

目前只要先記住：

net10.0
↓
這個 Project 以 .NET 10 為目標

ImplicitUsings

<ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>

代表啟用部分常用 Namespace 的自動匯入。

因此我們可以直接寫：

Console.WriteLine("Hello, C#");

而不一定需要自己加入：

using System;

這不代表 System 不存在，而是 Project 幫我們自動匯入部分常用 Namespace。

Nullable

<Nullable>enable</Nullable>

代表啟用 Nullable Reference Types。

它可以協助我們在編譯階段發現一些可能發生的 null 問題。

Nullable Reference Types 會在後面的文章正式介紹，目前先知道它是 Project 的一項設定即可。

3. 認識 Program.cs

Program.cs 是目前 Console Project 主要撰寫與執行程式碼的地方。

例如：

Console.WriteLine("Hello, C#");

執行：

dotnet run

就會看到：

Hello, C#

但如果你曾經看過較早期的 C# 教學，可能會看到另一種寫法：

using System;

namespace Day03
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Hello, C#");
        }
    }
}

現在建立的 Console Project 卻只有：

Console.WriteLine("Hello, C#");

原因就是現代 C# 支援：

Top-level Statements

4. Top-level Statements 是什麼？

傳統 Console Application 通常會透過：

static void Main(string[] args)

作為程式的 Entry Point（進入點）。

例如：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("Hello, C#");
    }
}

程式啟動後，會從 Main() 開始執行。

Top-level Statements

現代 C# 支援 Top-level Statements，因此可以直接寫：

Console.WriteLine("Hello, C#");

不需要自己撰寫：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
    }
}

可以簡單理解成：

傳統寫法

Program
   ↓
Main()
   ↓
程式內容

Top-level Statements

直接撰寫程式內容

但有一個重要觀念：

Top-level Statements 並不是讓程式沒有進入點，而是不需要我們自己撰寫固定的 Program 與 Main() 結構。

編譯器會幫我們處理程式執行需要的 Entry Point。

因此目前可以把 Program.cs 簡單理解成：

Console Application 啟動後主要執行程式碼的地方。

現代 .NET Console Template 預設使用 Top-level Statements，因此這個系列也會採用這種寫法。

5. Namespace 是什麼？

剛才傳統寫法中還出現：

namespace Day03
{
}

Namespace 主要用來：

組織與區分程式中的型別。

例如未來可能會有：

namespace Trading.Models;

public class Order
{
}

以及：

namespace Trading.Services;

public class OrderService
{
}

可以用概念上的階層理解：

Trading
├── Models
│   └── Order
└── Services
    └── OrderService

目前還沒有正式學習 Class，所以先知道：

Namespace 用來組織與區分程式中的型別。

之後開始建立自己的 Class 時會再次深入介紹。

6. 認識 .NET CLI

Day 2 我們已經使用過：

dotnet new console -n Day02
dotnet run

這些 dotnet 指令都屬於 .NET CLI。

CLI 全名是：

Command-Line Interface

也就是：

透過 Terminal 指令操作 .NET Project 的工具。

目前先認識三個最常使用的指令：

dotnet new
dotnet build
dotnet run

可以先記成：

new
↓
建立

build
↓
建置

run
↓
執行

7. dotnet new：建立 Project

dotnet new 用來根據 Template 建立新的 .NET Project。

例如：

dotnet new console -n Day03

可以拆成：

dotnet
↓
使用 .NET CLI

new
↓
建立新的內容

console
↓
使用 Console Application Template

-n Day03
↓
Project 名稱設定為 Day03

整句就是：

使用 Console Application Template 建立一個名稱為 Day03 的 Project。

如果想查看目前有哪些 Template，可以使用：

dotnet new list

未來進入 ASP.NET Core 時，也會使用：

dotnet new webapi

建立 Web API Project。

8. dotnet build：建置 Project

接著來看：

dotnet build

Build 可以先理解成：

將目前的 Project 編譯並建置成後續可以執行的程式產物。

假設 Program.cs：

Console.WriteLine("Hello, C#");

執行：

dotnet build

如果成功，Terminal 會看到類似：

Build succeeded.

同時 Project 中通常會產生：

Day03
├── bin/
├── obj/
├── Day03.csproj
└── Program.cs

9. bin 與 obj 是什麼？

Build 過程中最常看到的兩個資料夾：

bin/
obj/

bin/

bin 主要存放：

Build 完成後的輸出結果。

例如：

bin/
└── Debug/
    └── net10.0/

obj/

obj 主要存放：

Build 過程需要使用的中間檔案。

一般開發時不需要手動修改。

可以先記成：

Source Code
     ↓
   Build
     ↓
obj：Build 過程的中間資料
     ↓
bin：Build 完成後的輸出

10. Build 完成後產生了什麼？

進入：

bin/Debug/net10.0/

可能會看到：

bin/
└── Debug/
    └── net10.0/
        ├── Day03.dll
        ├── Day03.exe
        ├── Day03.deps.json
        └── Day03.runtimeconfig.json

不同作業系統看到的檔案可能略有差異。

目前最值得注意的是：

Day03.dll

它是 Project Build 後產生的主要 .NET Assembly，包含編譯後的程式內容。

因此可以把 Build 流程先理解成：

Program.cs
    ↓
dotnet build
    ↓
編譯與建置
    ↓
bin/Debug/net10.0/
    ↓
Day03.dll

所以 dotnet build 不只是檢查程式有沒有錯，它還會真正產生後續可以執行的程式產物。

11. 執行 Build 後的程式

既然已經 Build 完成，也可以直接執行產生的 .dll：

dotnet ./bin/Debug/net10.0/Day03.dll

假設 Program.cs：

Console.WriteLine("Hello, C#");

會看到：

Hello, C#

整個流程可以理解成：

C# Source Code
      ↓
dotnet build
      ↓
Build Output
      ↓
Day03.dll
      ↓
dotnet Day03.dll
      ↓
執行程式

12. dotnet run：執行 Project

開發時如果每次都要：

dotnet build
dotnet ./bin/Debug/net10.0/Day03.dll

會比較麻煩。

因此可以直接使用：

dotnet run

dotnet run 主要用途是：

執行目前的 Project，需要時會先進行建置。

例如：

Console.WriteLine("Hello, C#");

執行：

dotnet run

就會看到：

Hello, C#

build 與 run 的差別

可以簡單記成：

dotnet build
↓
我要把 Project 建置出來

dotnet run
↓
我要直接執行 Project

今日練習

建立新的 Console Project：

dotnet new console -n Day03Practice

進入 Project：

cd Day03Practice

將 Program.cs 修改成：

var price = 120;
var quantity = 5;

var total = price * quantity;

Console.WriteLine(total);

目前還不需要深入理解 var，下一篇會正式介紹變數與型別。

執行結果應該是：

600

接著完成以下操作：

1. 使用 dotnet build 建置 Project。
2. 找到 bin/Debug/net10.0/。
3. 找到 Build 產生的 Day03Practice.dll。
4. 在 Project 根目錄執行：

dotnet ./bin/Debug/net10.0/Day03Practice.dll

再使用：

dotnet run

比較兩種方式的差異。

Day 3 小結