Что такое си шарп

Язык программирования C#: краткий обзор

Язык C#

Язык C#, разработанный компанией Майкрософт, один из самых популярных современных языков программирования. Он востребован на рынке разработки в различных странах, C# применяют при работе с программами для ПК, создании сложных веб-сервисов или мобильных приложений. Появившийся как язык для собственных нужд платформы Microsoft .NET, постепенно этот язык стал очень популярным. А потому мы решили сделать небольшой обзор для тех, кто выбирает, какие инструменты разработки стоит освоить в ближайшее время.

Итак, разработка языка началась в 1998 году, а первая версия увидела свет в 2001. Группой разработчиков руководил известный в профессиональных кругах специалист Андерс Хейлсберг. Новые версии C# выходят сравнительно часто, а текущие доработки, исправление багов и расширение библиотек ведется практически на постоянной основе.

В результате язык получился крайне гибкий, мощный и универсальный. На нем пишут практически все, что угодно, от небольших веб-приложений до мощных программных систем, объединяющих в себе веб-структуры, приложения для десктопов и мобильных устройств. Все это стало возможным благодаря удобному Си-подобному синтаксису, строгому структурированию, огромному количеству фреймворков и библиотек (их число достигает нескольких сотен).

Долгое время платформа .NET поставлялась с закрытым ядром, что создавало определенные сложности в разработке и снижало популярность C# в профессиональной среде. Но в ноябре 2014 Майкрософт радикально изменила подход и стала выдавать бесплатные лицензии для Visual Studio уже с открытым исходным кодом для всех наборов инструментов.

Чем интересен C#

Чем интересен C#

Си шарп – действительно интересный инструмент, достойный внимания. Он уверенно занимает высокие позиции в рейтингах востребованных ЯП на рынке труда. Потому имеет смысл изучить его возможности подробнее и понять, для чего и где стоит применять C#.

Поддержка

Компания Microsoft уделяет значительное внимание поддержке языка разработки, а потому регулярно появляются обновления и дополнения, исправляются выявленные баги в компиляторе, расширяются библиотеки. Разработчики заинтересованы в популяризации инструмента и прилагают к этому массу усилий.

Документация и доступность

Разработчики предоставляют подробную и развернутую документацию на своих официальных ресурсах. Кроме того, ответы практически на любые вопросы, связанные с работой в C#, можно найти в сети. Популярность языка привела к появлению множества профессиональных сообществ, посвященных Си шарпу. Существует множество учебников, курсов для новичков и миддлов, видео подборок и других обучающих материалов.

Гибкость

Инструментарий C# позволяет решать широкий круг задач, язык действительно очень мощный и универсальный. На нем разрабатывают:

  • Приложения для WEB.
  • Различные игровые программы.
  • Приложения платформ Андроид или iOS.
  • Программы для Windows.

Перечень возможностей разработки практически не имеет ограничений благодаря широчайшему набору инструментов и средств. Конечно, все это можно реализовать при помощи других языков, но некоторых из них узкоспециализированные, в других придется использовать дополнительные инструменты сторонних разработчиков. В C# решение широкого круга задач возможна быстрее, проще и с меньшими затратами времени и ресурсов.

Сборка мусора

Позволяет в автоматическом режиме очистить память от объектов, которые не используются, или уничтоженных приложений.

Обработка исключений

С помощью этого инструмента можно легко выявлять и обрабатывать ошибки в коде. Способ является структурированным с широким набором функций. При этом важно не злоупотреблять возможностями работы с исключениями, так как при неправильном использовании появляется риск появления «багов».

Единая система типов

В языке принята общая система работы с типами, начиная от примитивов и заканчивая сложными, в том числе, пользовательскими наборами. Применяется единый набор операций для обработки и хранения значений типизации. Также можно использовать ссылочные типы пользователя, что позволит динамически выделить память под объект или хранить упрощенную структуру в сети.

Язык программирования запрещает обращение к переменным, которые не были инициализированы, что исключает возможность выполнения бесконтрольного приведения типов или выхода за пределы определенного массива данных.

Управление версиями

Очень интересная особенность ЯП. Суть в том, что многие языки не уделяют должного внимания этому вопросу, и программы нередко перестают корректно работать при переходе на новую версию продукта. В C# это было исправлено.

Управление версиями

Архитектура платформы (как все это работает)

Для работы приложений на C# необходимо установить и настроить платформу NET Framework. Она поставляется полностью бесплатно, применяется крайне широко, а потому проблем с пользовательскими устройствами обычно не возникает. Платформа встроена в установочный пакет Windows, при необходимости ее также можно скачать и «поставить» отдельно. Существуют версии для Линукс и MAC.

В рамках платформы к обработке исполняемого кода подключается среда CLR – единый объединенный набор библиотек и классов, который был разработан Майкрософт и является реализацией мирового стандарта Common Language Infrastructure (CLI).

После работы компилятора текст программы переводится в промежуточный язык IL, который «понимает» CLI. Работает это так. IL и все необходимые ресурсы, включая строки и рисунки формата BMP, сохраняются на жесткий диск в виде исполняемого файла dll или exe. Из таких файлов с промежуточным кодом формируется сборка приложения, которая включает в себя описание с полной информацией обо всех важных параметрах работы.

Непосредственно при выполнении программы CLR обращается к сборке и производит действия в зависимости от полученных сведений. Если код написан правильно и проходит проверку безопасности системы, производится компиляция из IL в инструкции в машинные команды. Среда CLR попутно выполняет еще много побочных функций:

  1. удаление «программного» мусора;
  2. работа с исключениями;
  3. распределение ресурсов;
  4. контроль типизации;
  5. управление версиями.
  6. Типизация.
  7. Управление версиями.

В результате код C# считается управляемым, т.е. он компилируется в двоичный вид на пользовательском устройстве с учетом особенностей установленной системы.

Элементы синтаксиса

Синтаксис языка практически не отличается от языков семейства Си. Ниже приведем небольшой пример наиболее используемых в написании кода элементов.

Заключение

C# на протяжении долгого времени уверенно лидирует в рейтинге лучших и наиболее востребованных на рынке разработки языков. Сначала им заинтересовались только разработчики, которые пишут приложения под Windows. Но в процессе развития C# «научился» работать на Mac, Linux, IoS и Android. А после того, как код платформы открыли для всех желающих, были сняты практически все возможные ограничения в применении C#. В результате язык активно развивается, применяется все шире. Рекомендован к изучению в качестве одного из базовых для разработчиков любого профиля.

История языков программирования: C# — впереди планеты всей

С# живет по принципу «всякая сущность есть объект». Его причисляют к объектно-ориентированным, а точнее объектным, языкам программирования. «Язык основан на строгой компонентной архитектуре и реализует передовые механизмы обеспечения безопасности кода» – так принято характеризовать его. Однако скептики сомневаются как минимум в его безопасности.

Сторонники C# называют его самым мультипарадигменным, универсальным, продвинутым и удобным в использовании языком программирования. Учитывая тот факт, что за ним стоит платформа Microsoft .NET, число таких сторонников достаточно велико.

Предки

Далекие предки C# появились еще в 60-х годах. Все началось с появления языка B, который в 1969 году был создан коллективом разработчиков из Технологического института Массачусетса (MIT). Главным автором B является Кен Томпсон. Тогда команда работала над операционной системой UNIX. Уже существовавший язык PL/I, применявшийся в то время для мэйнфреймов производства компании IBM, был достаточно громоздким и меньше подходил для поставленной задачи. Поэтому ученые решили создать новый язык, который и получил название B. Он является типичным представителем ранних императивных языков программирования.

После B, как это ни странно, последовал С, который был изобретен в 1972 году. Основой для нового языка послужил сам B.

Создателями C были Кен Томпсон и Денис Ритчи, которые работали в исследовательской лаборатории компании AT&T (AT&T Bell Telephone Laboratories). В 1971 году Ритчи начал создавать расширенную версию B. Сначала он назвал её NB (New B), но когда язык стал сильно отличаться от B, название сменили на C. B расширился за счет явного использования типов, структур и ряда новых операций.

По поводу возникновения языка Си Питер Мойлан в своей книге «The case against C» писал: «Нужен был язык, способный обойти некоторые жесткие правила, встроенные в большинство языков высокого уровня и обеспечивающие их надежность. Нужен был такой язык, который позволил бы делать то, что до него можно было реализовать только на ассемблере или на уровне машинного кода».

Изображение из книги «Язык Си»: M. Уэйт, С. Прата, Д. Мартин

В 1984 году Бьярне Страуструп (Bell Labs) выступил с проектом языка С++. Когда Страуструп занимался исследованиями в фирме, ему потребовалось написать несколько имитационных программ для моделирования распределенных вычислений. SIMULA-67 — объектно-ориентированный язык – мог бы стать идеальным инструментом для решения подобных задач, если бы не его сравнительно низкая скорость выполнения программ.

Так был создан язык программирования С++, первоначально получивший название «Си с классами» (С with classes). Название «С++» придумал Рик Мэсчитти. "++" — это оператор инкремента в С, который как бы намекает на то, что язык С++, нечто больше, чем просто С.

Microsoft решила отметить Миллениум выпуском новых программных продуктов. К 2000 году компания подготовила промышленные версии новых компонентных технологий и решений в области обмена сообщениями и данными, а также создания Internet-приложений (COM+, ASP+, ADO+, SOAP, Biztalk Framework). В поддержку этих новшеств Microsoft выпустила инструментарий для разработки приложений – платформу .NET. Она также объединяла «под одной крышей» несколько языков программирования, что было в новинку для того времени.

Еще одним новшеством платформы .NET была технология активных серверных страниц ASP.NET (Active Server Page). С её помощью можно было относительно быстро разработать веб-приложения, взаимодействующие с базами данных.

Язык программирования C# был создан специально для ASP.NET. На C# полностью была написана и сама ASP.NET.

Название «Си шарп» (от англ. sharp — диез) несет «сакральный» смысл. Знак «#» (в музыкальной нотации читается как «диез») означает повышение высоты звука на полтона. С другой стороны, название «C#» получается путем следующей «эволюционной цепочки»: C → C++ → C++++(C#), так как символ «#» можно составить из 4-х знаков «+».

C# поддерживает все три «столпа» объектно-ориентированного программирования: инкапсуляцию, наследование и полиморфизм. Кроме того, в нем была реализована автоматическая «сборка мусора», обработки исключений, динамическое связывание.

Сравнение с Java

Как и Java, C# изначально предназначался для веб-разработки, и примерно 75% его синтаксических возможностей аналогичны языку программирования Java. Его также называют «очищенной версией Java». 10% позаимствовано из C++, а 5% – из Visual Basic. И около 10% C# – это реализация собственных идей разработчиков.

Несмотря на весьма существенные различия между компонентной объектной моделью COM (основного стандарта Microsoft для компонентного проектирования и реализации программного обеспечения) и моделью Java, языки программирования имеет довольно много общего.

Единая среда выполнения программ основана на использовании промежуточного языка IL (Intermediate Language — промежуточный язык), исполняющего почти ту же роль, что и байт-код виртуальной машины Java. Используемые в рамках технологии .NET компиляторы с различных языков транслируют программы в IL-код. Так же, как и байт-код Java, IL-код представляет собой команды гипотетической стековой вычислительной машины. Но есть и разница в устройстве и использовании IL.

Во-первых, в отличие от JVM, IL не привязан к одному языку программирования. В составе, предварительных версий Microsoft.NET имеются компиляторы языков Си++, Си#, Visual Basic. Независимые разработчики могут добавлять другие языки, создавая свои компиляторы в IL-код.

Во-вторых, IL предназначен не для программной интерпретации, а для последующей компиляции в машинный код. Это позволяет достичь существенно большего быстродействия программ. Содержащие IL-код файлы несут достаточно информации для работы оптимизирующего компилятора.

Кик Рэдек из Microsoft считает С# более сложным языком, чем Java. По его мнению, «язык Java был построен таким образом, чтобы уберечь разработчика от выстрела в собственную ногу» (англ. «Java was built to keep a developer from shooting himself in the foot»), а «С# был построен так, чтобы дать разработчику пистолет, но оставить его на предохранителе» (англ. «C# was built to give the developer a gun but leave the safety turned on»).

Версии

Работа над C# началась в декабре 1998 года. Проект получил кодовое название COOL (C-style Object Oriented Language).

Первая бета-версия C# 1.0 увидела свет летом 2000 года, а в феврале 2002 вместе с Microsoft Visual Studio вышла окончательная версия языка. Так как C# сочетает лучшие стороны предшествующих ей популярных языков программирования в виде C, Java и C++, программистам легко осуществить переход на C#, основываясь на знаниях любого из перечисленных языков.

Главным отличием от предшественников стала возможность написания компонентов. В C# появились такие средства, как события, методы и свойства.

В 2005 году вышел окончательный релиз версии C# 2.0. Это укрепило его позиции на рынке. Добавление новых возможностей, таких как анонимные методы, обобщения, частичные и параметризованные типы значительно расширили возможности применения C#.

Во второй версии была добавлена поддержка 64-х разрядных вычислений, что открыло возможность увеличения адресного пространства. Также было реализовано создание триггеров, хранимых процедур и типов данных на .NET языках.

Версия 3.0, вышедшая в 2008 году, позволила C# вырваться вперед в «гонке вооружений» языков программирования. Среди нововведений C# 3.0 – язык интегрированных запросов (LINQ); не явно типизированные переменные и методы расширения; Lambda-выражения, которые назначают реализацию кода делегатам с помощью нового, более простого синтаксиса. Особенно «отличились» Lambda-выражения вместе с языком интегрированных запросов.

Анонимные типы переменных позволили избежать громоздкости и откровенного неудобства при описании переменных, дав возможность объявлять новый тип непосредственно при ее создании. Новинкой в C# 3.0 также стали так называемые «ленивые вычисления», которые производят необходимые вычисления только при запросе нужных соответствующих данных.

В 2010 году была выпущена версия C# 4.0. Ее главным дополнением к предыдущим версиям стали именованные и необязательные аргументы. Первые дают возможность привязки аргумента и параметра по имени, а вторые позволяют указать аргумент, который используется по умолчанию, для каждого параметра. Не менее важное новшество – тип dynamic. Он позволяет осуществлять проверку на соответствие типов объектов не на этапе компиляции, а непосредственно во время выполнения программы.

Параллельно появились новшества в .NET Framework 4.0 – библиотека распараллеливания задач (TPL) и параллельный вариант языка интегрированных запросов (PLNQ). Их поддержка позволяет осуществить параллельность выполнения кода в компьютерах с многоядерными процессорами или несколькими одноядерными.

Версия C# 5.0 появилась в 2012 году. В ней было реализовано совсем немного нововведений:

• Асинхронные методы
• Операция получения сведений о вызывающем объекте

Версия C# 6.0

Эта версия была выпущена через три года после выхода пятой версии — в 2015. Ее основные новшества:

• Инициализация свойств со значениями

В C# 6.0 можно инициализировать свойства со значениями. Это поможет избежать ошибки с null и пустыми значениями свойства.

Каждый день нам приходится сталкиваться с конкатенацией строк. Кто-то в основном использует оператор “+”, кто-то — метод string.Format(). Но проблемы с ним всем известны: при слишком большом количестве параметров тяжело понимать, что означают каждое число – <1>, <2>, <3>. В C# 6.0 придумали новую возможность, которая должна объединить достоинства обоих методов.

В C# 6.0 свойства и методы можно определять через лямбда-выражения. Это сильно уменьшает количество кода.

• Импорт статических классов

Все статические члены класса могут быть определены с помощью другого статического класса. Но нам приходится постоянно повторять имя данного статического класса. При большом количестве свойств приходится много раз повторять одно и то же.

В C# 6.0 появилась возможность импортировать с помощью ключевого слова using статические классы.

C# 6.0 вводит новый так называемый Null-условный оператор (?.), который будет работать поверх условного оператора (?:). Он призван облегчить проверку на NULL значения.
Он возвращает значение null, если объект класса, к которому применен оператор, равен null.

В C# 6.0 оператор nameof будет использоваться, чтобы избежать появления в коде строковых литералов свойств. Этот оператор возвращает строковый литерал передаваемого в него элемента. В качестве параметра можно передать любой член класса или сам класс.

• Await в catch и finally блоках

До C# 6.0 нельзя было использовать в блоках catch и final оператор await. Ее можно применять для освобождения ресурсов или для ведения логов ошибок.

Фильтры исключений были в CLR, но только в VB. Теперь данная возможность появилась в C#, и можно накладывать дополнительный фильтр на исключения.

В C# 6.0 добавлена возможность инициализации Dictionary по ключу значения. Это должно упростить инициализацию словарей.

Также Microsoft улучшила новый компилятор в плане производительности.

В 2016 году стало известно о новшествах готовящейся версии С# 7.0:

Они позволяют структурировать код, например, в стиле JavaScript.

• Сопоставление с образцом (Pattern matching)

Теперь можно использовать разнообразные средства для сопоставления.

• Условия и использование объектов в переключателях

Маленькая революция для разработчиков. Теперь switch почти ничем не ограничен. Можно использовать сопоставления.

Автоматическое создание простых классов с произвольными полями.

Иногда хочется вернуть несколько значений из метода. Для упрощения этой задачи в C# 7 были добавлены кортежи и литералы кортежей.

Перспективы С#

«Все больше компаний для крупных проектов выбирает платформу Microsoft .NET, пишет в своем блоге Михаил Флёнов. – И тут все просто, Java потерял свободу, когда ушел под крыло Oracle. До этого перехода Sun тратил огромные ресурсы на этот язык и много делалось ради свободы, открытого кода и просто Java. С переходом под крыло Oracle язык все же потерял, стал развиваться медленнее.

В случае с .NET, Microsoft делает намного больше усилий. Язык развивается все ещё достаточно серьёзно, компания выпустила бесплатный редактор кода под все платформы, и как раз начинает вкладываться в открытость, делает все, что освобождает .NET.

Трудно сейчас сказать, что будет с Windows в будущем, но пока что эта платформа останется самой популярной. А тут C# набирает популярность. Майкрософт продолжает вкладываться и в свою мобильную платформу и если у них эти действия принесут плоды, то C# может ещё более серьёзно выстрелить», заключает он.

Краткий обзор языка C#

C# (произносится как "си шарп") — современный объектно-ориентированный и типобезопасный язык программирования. C# позволяет разработчикам создавать разные типы безопасных и надежных приложений, выполняющихся в .NET. C# относится к широко известному семейству языков C, и покажется хорошо знакомым любому, кто работал с C, C++, Java или JavaScript. Здесь представлен обзор основных компонентов языка C# 8 и более ранних версий. Если вы хотите изучить язык с помощью интерактивных примеров, рекомендуем поработать с вводными руководствами по C#.

C# — это объектно- и компонентно-ориентированный _ язык программирования. C# предоставляет языковые конструкции для непосредственной поддержки такой концепции работы. Благодаря этому C# подходит для создания и применения программных компонентов. С момента создания язык C# обогатился функциями для поддержки новых рабочих нагрузок и современными рекомендациями по разработке ПО. C# — это _ объектно-ориентированный язык. Вы определяете типы и их поведение.

Вот лишь несколько функций языка C#, которые позволяют создавать надежные и устойчивые приложения. *Сборка мусора _ автоматически освобождает память, занятую недоступными неиспользуемыми объектами. Типы, допускающие значение null, обеспечивают защиту от переменных, которые не ссылаются на выделенные объекты. Обработка исключений предоставляет структурированный и расширяемый подход к обнаружению ошибок и восстановлению после них. Лямбда-выражения поддерживают приемы функционального программирования. Синтаксис LINQ создает общий шаблон для работы с данными из любого источника. Поддержка языков для асинхронных операций предоставляет синтаксис для создания распределенных систем. В C# действует _ *единая система типов**. Все типы C#, включая типы-примитивы, такие как int и double , наследуют от одного корневого типа object . Все типы используют общий набор операций, а значения любого типа можно хранить, передавать и обрабатывать схожим образом. Более того, C# поддерживает как определяемые пользователями ссылочные типы, так и типы значений. C# позволяет динамически выделять объекты и хранить упрощенные структуры в стеке. C# поддерживает универсальные методы и типы, обеспечивающие повышенную безопасность типов и производительность. C# предоставляет итераторы, которые позволяют разработчикам классов коллекций определять пользовательские варианты поведения для клиентского кода.

В C# особое внимание уделяется управлению версиями для обеспечения совместимости программ и библиотек при их изменении. Вопросы управления версиями существенно повлияли на такие аспекты разработки C#, как раздельные модификаторы virtual и override , правила разрешения перегрузки методов и поддержка явного объявления членов интерфейса.

Архитектура .NET

Программы C# выполняются в .NET, виртуальной системе выполнения, вызывающей общеязыковую среду выполнения (CLR) и набор библиотек классов. Среда CLR — это реализация общеязыковой инфраструктуры языка (CLI), являющейся международным стандартом, от корпорации Майкрософт. CLI является основой для создания сред выполнения и разработки, в которых языки и библиотеки прозрачно работают друг с другом.

Исходный код, написанный на языке C# компилируется в промежуточный язык (IL), который соответствует спецификациям CLI. Код на языке IL и ресурсы, в том числе растровые изображения и строки, сохраняются в сборке, обычно с расширением .dll. Сборка содержит манифест с информацией о типах, версии, языке и региональных параметрах для этой сборки.

При выполнении программы C# сборка загружается в среду CLR. Среда CLR выполняет JIT-компиляцию из кода на языке IL в инструкции машинного языка. Среда CLR также выполняет другие операции, например, автоматическую сборку мусора, обработку исключений и управление ресурсами. Код, выполняемый в среде CLR, иногда называется управляемым кодом. "Неуправляемый код" преобразуется в машинный язык, предназначенный для конкретной платформы.

Обеспечение взаимодействия между языками является ключевой особенностью .NET. Код IL, созданный компилятором C#, соответствует спецификации общих типов (CTS). Код IL, созданный из кода на C#, может взаимодействовать с кодом, созданным из версий .NET для языков F#, Visual Basic, C++. Существует более 20 других языков, совместимых с CTS. Одна сборка может содержать несколько модулей, написанных на разных языках .NET, и все типы могут ссылаться друг на друга, как если бы они были написаны на одном языке.

В дополнение к службам времени выполнения .NET также включает расширенные библиотеки. Эти библиотеки поддерживают множество различных рабочих нагрузок. Они упорядочены по пространствам имен, которые предоставляют разные полезные возможности: от операций файлового ввода и вывода до управления строками и синтаксического анализа XML, от платформ веб-приложений до элементов управления Windows Forms. Обычно приложение C# активно используют библиотеку классов .NET для решения типовых задач.

Дополнительные сведения о .NET, см. в статье Обзор .NET.

Здравствуй, мир

Для первого знакомства с языком программирования традиционно используется программа "Hello, World". Вот ее пример на C#:

Программа "Hello, World" начинается с директивы using , которая ссылается на пространство имен System . Пространства имен позволяют иерархически упорядочивать программы и библиотеки C#. Пространства имен содержат типы и другие пространства имен. Например, пространство имен System содержит несколько типов (в том числе используемый в нашей программе класс Console ) и несколько других пространств имен, таких как IO и Collections . Директива using , которая ссылается на пространство имен, позволяет использовать типы из этого пространства имен без указания полного имени. Благодаря директиве using в коде программы можно использовать сокращенное имя Console.WriteLine вместо полного варианта System.Console.WriteLine .

Класс Hello , объявленный в программе "Hello, World", имеет только один член — это метод с именем Main . Метод Main объявлен с модификатором static . Методы экземпляра могут ссылаться на конкретный экземпляр объекта, используя ключевое слово this , а статические методы работают без ссылки на конкретный объект. По стандартному соглашению точкой входа программы C# является статический метод с именем Main .

Выходные данные программы создаются в методе WriteLine класса Console из пространства имен System . Этот класс предоставляется библиотеками стандартных классов, ссылки на которые компилятор по умолчанию добавляет автоматически.

Типы и переменные

Тип определяет структуру и поведение любых данных в C#. Объявление типа может включать его члены, базовый тип, интерфейсы, которые он реализует, и операции, разрешенные для этого типа. Переменная — это метка, которая ссылается на экземпляр определенного типа.

В C# существуют две разновидности типов: ссылочные типы и типы значений. Переменные типа значений содержат непосредственно данные, а в переменных ссылочных типов хранятся ссылки на нужные данные, которые именуются объектами. Две переменные ссылочного типа могут ссылаться на один и тот же объект, поэтому может случиться так, что операции над одной переменной затронут объект, на который ссылается другая переменная. Каждая переменная типа значения имеет собственную копию данных, и операции над одной переменной не могут затрагивать другую (за исключением переменных параметров ref и out ).

Идентификатор является именем переменной. Идентификатор — это последовательность символов Юникода без пробелов. Идентификатор может быть зарезервированным словом C#, если он имеет префикс @ . При взаимодействии с другими языками в качестве идентификатора может быть полезно использовать зарезервированное слово.

Типы значений в C# делятся на простые типы, типы перечислений, типы структур, типы, допускающие значение NULL, и типы значений кортежей. Ссылочные типы в C# подразделяются на типы классов, типы интерфейсов, типы массивов и типы делегатов.

Далее представлены общие сведения о системе типов в C#.

        : sbyte , short , int , long . : byte , ushort , uint , ulong . : char , который представляет блок кода в кодировке UTF-16. : float , double . : decimal .
      • Логический: bool , используется для представления логических значений, которые могут иметь значение true или false .
      • Пользовательские типы в формате enum E <. >. Тип enum является отдельным типом со списком именованных констант. Каждый тип enum имеет базовый тип, в роли которого выступает один из восьми целочисленных типов. Набор значений типа enum аналогичен набору значений его базового типа.
      • Пользовательские типы в формате struct S
      • Расширения других типов значений, допускающие значение null
      • Пользовательские типы в формате (T1, T2, . )
        • Исходный базовым классом для всех типов: object : string , который представляет последовательность блоков кода в кодировке UTF-16.
        • Пользовательские типы в формате class C
        • Пользовательские типы в формате interface I
        • Одномерные, многомерные массивы и массивы массивов. Например, int[] , int[,] и int[][] .
        • Пользовательские типы в формате delegate int D(. )

        Программы C# используют объявления типов для создания новых типов. В объявлении типа указываются имя и члены нового типа. Шесть категорий типов в C# определяются пользователем: типы классов, типы структур, типы интерфейсов, типы перечисления, типы делегатов и типы значений кортежей. Можно также объявлять типы record , либо record struct , либо record class . Типы записей имеют члены, синтезированные компилятором. Записи используются в основном для хранения значений с минимальным связанным поведением.

        • Тип class определяет структуру данных, которая содержит данные-члены (поля) и функции-члены (методы, свойства и т. д.). Классы поддерживают механизмы одиночного наследования и полиморфизма, которые позволяют создавать производные классы, расширяющие и уточняющие определения базовых классов.
        • Тип struct похож на тип класса тем, что он представляет структуру с данными-членами и функциями-членами. Но, в отличие от классов, структуры являются типами значений и обычно не требуют выделения памяти из кучи. Типы структуры не поддерживают определяемое пользователем наследование, и все типы структуры неявно наследуют от типа object .
        • Тип interface определяет контракт в виде именованного набора открытых элементов. Объект типа class или struct , реализующий interface , должен предоставить реализации для всех элементов интерфейса. Тип interface может наследовать от нескольких базовых интерфейсов, а class или struct могут реализовывать несколько интерфейсов.
        • Тип delegate (делегат) представляющий ссылки на методы с конкретным списком параметров и типом возвращаемого значения. Делегаты позволяют использовать методы как сущности, сохраняя их в переменные и передавая в качестве параметров. Делегаты аналогичны типам функций, которые используются в функциональных языках. Их принцип работы близок к указателям функций из некоторых языков. В отличие от указателей функций, делегаты являются объектно-ориентированными и типобезопасными.

        Типы class , struct , interface и delegate поддерживают универсальные шаблоны, которые позволяют передавать им другие типы в качестве параметров.

        C# поддерживает одномерные и многомерные массивы любого типа. В отличие от перечисленных выше типов, типы массивов не требуется объявлять перед использованием. Типы массивов можно сформировать, просто введя квадратные скобки после имени типа. Например, int[] является одномерным массивом значений типа int , а int[,] — двумерным массивом значений типа int , тогда как int[][] представляет собой одномерный массив одномерных массивов (или массив массивов) значений типа int .

        Типы, допускающие значение NULL, не требуют отдельного определения. Для каждого обычного типа T , который не допускает значение NULL, существует идентичный тип T? , который отличается только тем, что может содержать дополнительное значение null . Например, int? является типом, который может содержать любое 32-разрядное целое число или значение null , а string? — любое значение string или null .

        Система типов в C# унифицирована таким образом, что значение любого типа можно рассматривать как object (объект). Каждый тип в C# является прямо или косвенно производным от типа класса object , и этот тип object является исходным базовым классом для всех типов. Чтобы значения ссылочного типа обрабатывались как объекты, им просто присваивается тип object . Чтобы значения типов значений обрабатывались как объекты, выполняются операции упаковки-преобразования и распаковки-преобразования. В следующем примере значение int преобразуется в object , а затем обратно в int .

        Если значение типа назначается ссылке object , для хранения значения выделяется упаковка. Эта упаковка является экземпляром ссылочного типа, и в нее копируется значение. И наоборот, если ссылка типа object используется для типа значения, для соответствующего object выполняется проверка, является ли он упаковкой правильного типа. Если эта проверка завершается успешно, копируется значение этой упаковки.

        Унифицированная система типов C# фактически позволяет преобразовывать типы значений в ссылки object "по требованию". Такая унификация позволяет применять универсальные библиотеки, использующие тип object , со всеми типами, производными от object , включая как ссылочные типы, так и с типы значений.

        В C# существует несколько типов переменных, в том числе поля, элементы массива, локальные переменные и параметры. Переменные представляют собой места хранения, и каждая переменная имеет тип, который определяет допустимые значения для хранения в этой переменной. Примеры представлены ниже.

        • Тип значения, не допускающий значения Null
        • Значение такого типа
        • Значение null или значение такого типа
        • Ссылка null , ссылка на объект любого ссылочного типа или ссылка на упакованное значение любого типа значения
        • Ссылка null , ссылка на экземпляр такого типа класса или ссылка на экземпляр любого класса, производного от такого типа класса
        • Ссылка null , ссылка на экземпляр типа класса, который реализует такой тип интерфейса, или ссылка на упакованное значение типа значения, которое реализует такой тип интерфейса
        • Ссылка null , ссылка на экземпляр такого типа массива или ссылка на экземпляр любого совместимого типа массива
        • Ссылка null или ссылка на экземпляр совместимого типа делегата

        Структура программы

        В C# основными понятиями организационной структуры являются *программы _, пространства имен, типы, элементы и сборки. В программе объявляются типы, которые содержат члены. Эти типы можно организовать в пространства имен. Примерами типов являются классы, структуры и интерфейсы. К членам относятся поля, методы, свойства и события. При компиляции программы на C# упаковываются в сборки. Сборка — это файл, обычно с расширением .exe или .dll , если она реализует приложение или _*библиотеку**, соответственно.

        В качестве небольшого примера рассмотрим сборку, содержащую следующий код:

        Полное имя этого класса: Acme.Collections.Stack . Этот класс содержит несколько членов: поле с именем top , два метода с именами Push и Pop , а также вложенный класс с именем Entry . Класс Entry , в свою очередь, содержит три члена: поле с именем next , поле с именем data и конструктор. Stack — это универсальный класс. Он имеет параметр одного типа T , который замещается конкретным типом при использовании.

        Стек — это коллекция типа FILO (прибыл первым — обслужен последним). Новые элементы добавляются в верх стека. Удаляемый элемент исключается из верхней части стека. В предыдущем примере объявляется тип Stack , который определяет хранилище и поведение для стека. Можно объявить переменную, которая ссылается на экземпляр типа Stack для использования этой возможности.

        Сборки содержат исполняемый код в виде инструкций промежуточного языка (IL) и символьную информацию в виде метаданных. Перед выполнением JIT-компилятор среды CLR .NET преобразует код IL в сборке в код, зависящий от процессора.

        Сборка полностью описывает сама себя и содержит весь код и метаданные, поэтому в C# не используются директивы #include и файлы заголовков. Чтобы использовать в программе C# открытые типы и члены, содержащиеся в определенной сборке, вам достаточно указать ссылку на эту сборку при компиляции программы. Например, эта программа использует класс Acme.Collections.Stack из сборки acme.dll :

        Для компиляции программы вам потребуется создать ссылку на сборку, содержащую класс стека, определенный в примере выше.

        Программы C# можно хранить в нескольких исходных файлах. При компиляции программы C# все исходные файлы обрабатываются вместе, при этом они могут свободно ссылаться друг на друга. По сути, это аналогично тому, как если бы все исходные файлы были объединены в один большой файл перед обработкой. В C# никогда не используются опережающие объявления, так как порядок объявления, за редким исключением, не играет никакой роли. В C# нет требований объявлять только один открытый тип в одном исходном файле, а также имя исходного файла не обязано совпадать с типом, объявляемом в этом файле.

        Добавить комментарий

        Ваш адрес email не будет опубликован.