Г. Шилдт - С#4.0 Полное руководство, страница 6

1.1.Генеалогическое дерево С№ 36 Часть !. Языке№ Родственные связи СФ и )ага более сложные. Как пояснялось выше, )ана также происходит от С и С-н- и обладает общим с ними синтаксисом и объектной моделью. Как и )ача, СФ предназначен для получения переносимого кода, но СФ не происходит непосредственно от )ача.

Напротив, С4 и )ача — это близкие, но не кровные родственники, имеющие общих предков, но во многом отличающиеся друг от друга. Впрочем, если вы знаете )ага, то многие понятия СФ окажутся вам знакомыми. С другой стороны, если вам в будущем придется изучать )ага, то многие понятия, усвоенные в СФ, могут быть легко распространены и на )ага. В СФ имеется немало новых средств, которые будут подробно рассмотрены на страницах этой книги, но самое важное из них связано со встроенной поддержкой программных компонентов.

В действительности СФ может считаться компонентноориентированным языком программирования, поскольку в него внедрена встроенная поддержка написания программных компонентов. Например, в состав СФ входят средства прямой поддержки таких составных частей программных компонентов, как свойства, методы и события. Но самой важной компонентно-ориентированной особенностью этого языка, вероятно, является возможность работы в безопасной среде многоязыкового программирования.

Раэвитие С!т С момента выпуска исходной версии 1.0 развитие СФ происходило быстро. Вскоре после версии 1.0 корпорация М!сгово!! выпустила версию 1.1, в которую было внесено немало корректив, но мало значительных возможностей. Однако ситуация совершенно изменилась после выпуска версии СФ 2.0. Появление версии 2.0 стало поворотным моментом в истории развития СФ, поскольку в нее было введено много новых средств, в том числе обобщения, частичные типы и анонимные методы, которые основательно расширили пределы возможностей и область применения этого языка, а также повысили его эффективность. После выпуска версии 2.0 "упрочилось" положение СФ. Ее появление продемонстрировало также приверженность корпорации М!сговои к поддержке этого языка в долгосрочной перспективе. Следующей значительной вехой в истории развития СФ стал выпуск версии 3.0.

В связи с внедрением многих новых свойств в версии СФ 2.0 можно было ожидать некоторого замедления в развитии С4, поскольку программистам требовалось время для их освоения, но этого не произошло. С появлением версии 3.0 корпорация М!сговои внедрила ряд новшеств, совершенно изменивших общее представление о программировании. К числу этих новшеств относятся, среди прочего, лямбда-выражения, язык интегрированных запросов (Е1)Щ), методы расширения и неявно типизированные переменные.

Конечно, все эти новые возможности очень важны, поскольку они оказали заметное влияние на развитие данного языка, но среди них особенно выделяются две: язык интегрированных запросов (П)Щ) и лямбда-выражения. Язык Е1)Щ и лямбдавыражения вносят совершенно новый акцент в программирование на СФ и еще глубже подчеркивают его ведущую роль в непрекращающейся эволюции языков программирования. Текущей является версия СФ 4.0, о которой и пойдет речь в этой книге. Эта версия прочно опирается на три предыдущие основные версии С№, дополняя их целым рядом новых средств.

Вероятно, самыми важными среди них являются именованные и необязательные аргументы. В частности, именованные аргументы позволяют связывать Глава 1. Создание С(г 37 аргумент с параметром по имени. А необязательные аргументы дают возможность указывать для параметра используемый по умолчанию аргумент. Еще одним важным новым средством является тип с1упагагс, применяеМый для объявления объектов, которые проверяются на соответствие типов во время выполнения, а не компиляции. Кроме того, ковариантносгь и контравариантность параметров типа поддерживается благодаря новому применению ключевых слов Тп и опг. Тем, кто пользуется моделью СОМ вообще и прикладными интерфейсами О(все Ацгошабоп АР1 в частности, существенно упрощен доступ к этим средствам, хотя они и не рассматриваются в этой книге.

В целом, новые средства, внедренные в версии СФ 4.0, способствуют дальнейшей рационализации программирования и повышают практичность самого языка СФ. Еще два важных средства, внедренных в версии 4.0 и непосредственно связанных с программированием на СФ, предоставляются не самим языком, а средой .)Х)ЕТ Ргатеи огй 4.0. Речь идет о поддержке параллельного программирования с помощью библиотеки распараллеливания задач (ТРЕ) и параллельном варианте языка интегрированных запросов (РЕПЩ).

Оба эти средства позволяют существенно усовершенствовать и упростить процесс создания программ, в которых применяется принцип параллелизма. И то и другое средство упрощает создание многопоточного кода, который масштабируется автоматически для использования нескольких процессоров, доступных на компьютере. В настоящее время широкое распространение получили компьютеры с многоядерными процессорами, и поэтому возможность распараллеливать выполнение кода среди всех доступных процессоров приобретает все большее значение практически для всех, кто программирует на СФ.

В силу этого особого обстоятельства средства ТРЕ и Р1Л)Щ рассматриваются в данной книге. Связь СУ со средой .НЕТ Ггая)е)((гогй Несмотря на то что СФ является самодостаточным языком программирования, у него имеется особая взаимосвязь со средой выполнения . НЕТ Ргашетчог)с. Наличие такой взаимосвязи объясняется двумя причинами.

Во-первых, СФ первоначально предназначался для создания кода, который должен выполняться в среде . НЕТ Ргатещог1с. И во-вторых, используемые в СФ библиотеки определены в среде .НЕТ Ргатезчог)с. На практике это означает, что СГ и .(х(ЕТ Ргагпетчог)г тесно связаны друг с другом, хотя теоретически СГ можно отделить от среды .НЕТ Ргагпеигог)с. В связи с этим очень важно иметь хотя бы самое общее представление о среде ЛЕТ Ргагпещогй и ее значении для СФ.

О среде НЕТ Ггагее14(ог(( Назначение .НЕТ Ргатещогй — служить средой для поддержки разработки и выполнения сильно распределенных компонентных приложений. Она обеспечивает совместное использование разных языков программирования, а также безопасность, переносимость программ и общую модель программирования для платформы гУ(пс(ои в. Что же касается взаимосвязи с СФ, то среда .(х)ЕТ Ргатезчог)с определяет два очень важных элемента. Первым из них является обгцеязыковая среда вьиолнеьия (Сошшоп 1апзцазе Кцп1ппе — С1.К).

Это система, управляющая выполнением программ. Среди прочих преимуществ — С|К как составная часть среды .(х(ЕТ Ргашеугог(с поддерживает многоязыковое программирование, а также обеспечивает переносимость и безопасное выполнение программ. 38 Часть 1. Язык С№ Вторым элементом среды .1ЧЕТ Ргашегчог1г является библиотека классов. Эта библиотека предоставляет программе доступ к среде выполнения. Так, если требуется выполнить операцию ввода-вывода, например вывести что-нибудь на экран, то для этой цели используется библиотека классов .НЕТ. Для тех, кто только начинает изучать программирование, понятие класса может оказаться незнакомым.

Оно подробно разъясняется далее в этой книге, а пока достаточно сказать, что класс — это объектноориентированная конструкция, помогающая организовать программы. Если программа ограничивается средствами, определяемыми в библиотеке классов ЛЕТ, то такая программа может выполняться везде, где поддерживается среда выполнения .1Х1ЕТ. А поскольку в СФ библиотека классов .НЕТ используется автоматически, то программы на Сг заведомо оказываются переносимыми во все имеющиеся среды .1ЧЕТ Ргашетчог1г.

Принцип действия С~В Среда СЕЯ управляет выполнением кода .НЕТ. Действует она по следующему принципу. Результатом компиляции программы на СФ является не исполняемый код, а файл, содержащий особого рода псевдокод, называемый М1юозоГ1 1агепяег11аы Еапепаее, М51Е (промежуточньгй язык Мгсговой). Псевдокод М51Е определяет набор переносимых инструкций, не зависящих от конкретного процессора.

По существу, М51Е определяет переносимый язык ассемблера. Следует, однако, иметь в виду, что, несмотря на кажущееся сходство псевдокода М51Е с байт-кодом 1ача, это все же разные понятия. Назначение СЕ — преобразовать промежуточный код в исполняемый код по ходу выполнения программы. Следовательно, всякая программа, скомпилированная в псевдокод МВП., может быть выполнена в любой среде, где имеется реализация С1Е. Именно таким образом отчасти достигается переносимость в среде 1х1ЕТЕгатеьчог1с Псевдокод М51Е преобразуется в исполняемый код с помощью /1Т-кольиляягора.

Сокращение 11Т означает эгояна в срок и отражает оперативный характер данного компилятора. Процесс преобразования кода происходит следующим образом. При выполнении программы среда С|Е активизирует Пт-компилятор, который преобразует псевдокод М51Е в собственный код системы по требованию для каждой части программы. Таким образом, программа на С№ фактически выполняется как собственный код, несмотря на то, что первоначально она скомпилирована в псевдокод МБ1Е. Это означает, что такая программа выполняется так же быстро, как и в том случае, когда она исходно скомпилирована в собственный код, но в то же время она приобретает все преимущества переносимости псевдокода МВП.. Помимо псевдокода МБ1Е, при компилировании программы на СФ получаются также метаданные, которые служат для описания данных, используемых в программе, а также обеспечивают простое взаимодействие одного кода с другим.