C#是一种现代化的、高效的编程语言,主要用于构建.NET Framework上的应用程序。它的语法简洁且易于学习,尤其是对于已经熟悉C、C++或Java的开发者来说。C#的特点在于它简化了C++的一些复杂性,同时引入了许多特性,这些特性在Java中并不具备。
1. **值类型和可为null的值类型**:C#允许值类型(如int、bool等)为null,这是对C/C++的一个改进,使得空值处理更加灵活。
2. **枚举和委托**:枚举(enum)提供了一种为整数常量赋予可读名称的方式,而委托(delegate)则是一种类型安全的函数指针,支持事件处理机制。
3. **Lambda表达式**:这是一种简洁的匿名函数表示形式,可以方便地用于 LINQ 查询和其他需要简洁代码的地方。
4. **迭代器**:C#的迭代器允许开发者自定义集合类的遍历行为,使得客户端代码能轻松访问集合内容。
5. **泛型**:泛型提供了一种在编译时确保类型安全的方式,同时提高了性能。泛型方法和类型可以应用于容器、函数等,减少了类型转换的需要。
6. **语言集成查询(LINQ)**:从C# 3.0开始,LINQ成为了一等公民,它允许开发者以一种类型安全、集成在语言中的方式执行查询,适用于多种数据源,如数据库、XML和内存数据结构。
7. **面向对象特性**:C#支持封装、继承和多态,这些都是面向对象编程的基本原则。类可以继承自一个基类并实现多个接口,同时,使用`override`关键字可以重写虚方法。
8. **结构体(structs)与类(classes)的区别**:结构体是值类型,存储在栈上,不支持继承,但可以实现接口。而类是引用类型,存储在堆上,支持继承。
9. **方法签名(delegates)和事件**:委托可以封装方法签名,实现类型安全的事件通知,是事件驱动编程的关键。
10. **属性(Properties)**:属性提供了一种封装私有成员变量的访问控制机制。
11. **属性(Attributes)**:属性提供了在运行时获取类型元数据的声明性方式,用于添加额外的信息。
12. **内联XML文档注释**:方便生成API文档。
13. **互操作性(Interop)**:C#可以通过互操作特性与非.NET框架(如COM对象、Win32 DLL)交互,使得C#程序可以调用本机代码。
14. **指针和不安全代码**:在必要时,C#允许使用指针和不安全代码,直接访问内存,但这种能力需要谨慎使用。
C#的编译过程简单且灵活,没有单独的头文件,源文件可以包含多个类、结构、接口和事件。编译后的代码是中间语言(IL),运行时由公共语言运行库(CLR)进行JIT编译成机器码。CLR还提供了垃圾回收、异常处理和资源管理等服务,确保了代码的安全和高效运行。
.NET Framework作为C#的运行平台,包含了一个称为公共语言运行库(CLR)的虚拟执行系统和一套丰富的类库。CLR是Microsoft对公共语言基础设施(CLI)的实现,它定义了一套标准,使得不同语言编写的代码可以无缝协作。程序集(Assembly)是.NET Framework的可执行单元,包含了IL代码、资源以及清单信息,运行时由CLR加载和执行。
语言互操作性是.NET Framework的重要特性,不同.NET语言编译的IL代码可以在同一程序集中互相调用,如同一语言编写。.NET Framework类库提供了大量预定义的类,组织在命名空间中,覆盖了各种系统级任务,如文件I/O、网络通信、图形绘制、XML处理等。
C#结合.NET Framework,为开发者提供了一个强大、安全且易于使用的编程环境,广泛应用于Windows应用程序开发、Web开发、游戏开发等多个领域。