1629295407-c61bfe4caba98380ea3e7cdae6295416 (846200), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Например, C# включает средства,которые напрямую поддерживают составные части компонентов: свойства, методы исобытия. Все же самым важным качеством компонентно-ориентированного языка являетсяего способность работать в среде многоязыкового программирования.Связь C# с оболочкой .NET FrameworkНесмотря на то что C# — самодостаточный компьютерный язык, у него особыевзаимоотношения со средой .NET Framework.
И на это есть две причины. Во-первых, C#изначально разработан компанией Microsoft для создания кода, выполняющегося в среде.NET Framework. Во-вторых, в этой среде определены библиотеки, используемые языкомC#. И хотя можно отделить C# от .NET Framework, эти две среды тесно связаны, поэтомуочень важно иметь общее представление о .NET Framework и понимать, почему эта средастоль важна для C#.О среде .NET FrameworkОболочка .NET Framework определяет среду для разработки и выполнения сильнораспределенных приложений, основанных на использовании компонентных объектов. Онапозволяет “мирно сосуществовать” различным языкам программирования и обеспечиваетбезопасность, переносимость программ и общую модель программирования для платформыWindows. Важно при этом понимать, что .NET Framework по своему существу неограничена применением в Windows, т.е.
программы, написанные для нее, можно затемпереносить в среды, отличные от Windows.Связь среды .NET Framework с C# обусловлена наличием двух очень важных средств.Одно из них, Common Language Runtime (CLR), представляет собой систему, котораяуправляет выполнением пользовательских программ.
CLR — это составная часть .NETFramework, которая делает программы переносимыми, поддерживает многоязыковоепрограммирование и обеспечивает безопасность.Второе средство, библиотека классов .NET-оболочки, предоставляет программамдоступ к среде выполнения. Например, если вам нужно выполнить операцию ввода-вывода,скажем, отобразить что-либо на экране, то для этого необходимо использовать .NET-Глава 1. Создание языка C#27библиотеку классов.
Если вы — новичок в программировании, термин класс вам можетбыть незнаком. Ниже вы найдете подробное объяснение этого понятия, а пока ограничимсякратким его определением: класс — это объектно-ориентированная конструкция, спомощью которой организуются программы. Если программа ограничиваетсяиспользованием средств, определенных .NET-библиотекой классов, она может выполнятьсявезде (т.е.
в любой среде), где поддерживается .NET-система. Поскольку C# автоматическииспользует .NET-библиотеку классов, C#-программы автоматически переносимы во все.NET-среды.Функционирование системы CLRСистема CLR управляет выполнением .NET-кода. Вот как это происходит. Врезультате компиляции C#-программы получается не исполняемый код, а файл, которыйсодержит специальный псевдокод, именуемый промежуточным языком Microsoft (MicrosoftIntermediate Language — MSIL).
MSIL определяет набор переносимых инструкций, которыене зависят от типа процессора. По сути, MSIL определяет переносимость ассемблера. Ихотя концептуально MSIL подобен байт-коду Java, это не одно и то же.Цель CLR-системы — при выполнении программы перевести ее промежуточный кодв исполняемый. Таким образом, программа, подвергнутая MSIL-компиляции, может бытьвыполнена в любой среде, для которой реализована CLR-система.
В этом частично исостоит способность среды .NET Framework добиваться переносимости программ.Код, написанный на промежуточном языке Microsoft, переводится в исполняемый спомощью JIТ-компилятора. “JIT” — сокр. от выражения “just-in-time”, означающеговыполнение точно к нужному моменту (так обозначается стратегия принятия решений всамый последний подходящий для этого момент в целях обеспечения их максимальнойточности). Этот процесс работает следующим образом. При выполнении .NET-программыCLR-система активизирует JIT-компилятор, который преобразует MSIL-код в ее “родной”код на требуемой основе, поскольку необходимо сохранить каждую часть программы.Таким образом, C#-программа в действительности выполняется в виде “родного” кода,несмотря на то, что первоначально она была скомпилирована в MSIL-код. Это значит, чтопрограмма будет выполнена практически так же быстро, как если бы она с самого началабыла скомпилирована с получением “родного” кода, но с “добавлением” преимуществпереносимости от преобразования в MSIL-код.В результате компиляции Сопрограммы помимо MSIL-кода образуются иметаданные (metadata).
Они описывают данные, используемые программой, и позволяюткоду взаимодействовать с другим кодом. Метаданные содержатся в том же файле, гдехранится MSIL-код.Сравнение управляемого кода с неуправляемымВ общем случае при написании Сопрограммы создается код, называемыйуправляемым (managed code). Управляемый код выполняется под управлением CLRсистемы. У такого выполнения в результате есть как определенные ограничения, так инемалые достоинства. К числу ограничений относится необходимость иметь, во-первых,28Часть I.
Язык C#специальный компилятор, который должен создавать MSIL-файл, предназначенный дляработы под управлением CLR-системы, и, во-вторых, этот компилятор должениспользовать библиотеки среды .NET Framework. Достоинства же управляемого кода —современные методы управления памятью, возможность использовать различные языки,улучшенная безопасность, поддержка управления версиями и четкая организациявзаимодействия программных компонентов.Что же понимается под неуправляемым кодом? Все Windows-программы до созданиясреды .NET Framework использовали неуправляемый код, который не выполняется CLRсистемой.
Управляемый и неуправляемый код могут работать вместе, поэтому фактсоздания C#-компилятором управляемого кода отнюдь не ограничивает его возможностьвыполняться совместно с ранее созданными программами.Спецификация универсального языкаНесмотря на то что управляемый код обладает достоинствами, предоставляемымиCLR-системой, но если он используется другими программами, написанными на иныхязыках, то для достижения максимального удобства и простоты использования он долженсоответствовать спецификации универсального языка (Common Language Specification —CLS). Эта спецификация описывает набор свойств, которыми одновременно должныобладать различные языки.
Соответствие CLS-спецификации особенно важно при созданиипрограммных компонентов, которые предназначены для использования программами,написанными на других языках. CLS-спецификация включает подмножество системыподдержки общих типов (Common Type System — CTS). CTS-система определяет правила вотношении типов данных. Безусловно, C# поддерживает как CLS-, так и CTSспецификации.Глава 1.
Создание языка C#29Полныйсправочник поГлава 2Обзор элементов языка C#30Часть I. Язык C#Самым трудным в изучении языка программирования, безусловно, является то, что ниодин его элемент не существует изолированно от других. Компоненты языкаработают вместе, можно сказать, в дружном “коллективе”. Такая тесная взаимосвязьусложняет рассмотрение одного аспекта C# без рассмотрения других. Зачастую обсуждениеодного средства предусматривает предварительное знакомство с другим. Для преодоленияподобных трудностей в этой главе приводится краткое описание таких элементов C#, какобщая форма C#-программы, основные инструкции управления и операторы. При этом мыне будем углубляться в детали, а сосредоточимся на общих концепциях создания C#программы. Большинство затронутых здесь тем более подробно рассматриваются востальных главах части I.Объектно-ориентированное программированиеГлавное в языке C# — реализация принципов объектно-ориентированногопрограммирования (ООП).
Объектно-ориентированная методика неотделима от C#, и всеC#-программы в какой-то степени имеют объектную ориентацию. Поэтому, прежде чемприступать к написанию даже простой Сопрограммы, необходимо понять основныепринципы ООП.ООП — это мощный “рычаг”, позволяющий усовершенствовать процесспрограммирования. С момента изобретения компьютера методы программированияменялись много раз и причем коренным образом, но в основном, с целью адаптации кнепрерывному повышению сложности программ.
Например, программирование для первыхкомпьютеров осуществлялось посредством набора машинных инструкций (в двоичномкоде) на передней панели компьютера. Этот метод работал до тех пор, пока длинапрограммы не превышала нескольких сот инструкций. С ростом программ был изобретенязык ассемблер, который позволил программисту писать гораздо большие и более сложныепрограммы, используя символическое представление машинных инструкций. По мере ростапрограмм появились языки высокого уровня (например, FORTRAN и COBOL), которыепозволили программистам справляться с возрастающей сложностью программ. Когда этипервые компьютерные языки начали приближаться к критическому состоянию, былоизобретено структурное программирование.Каждая веха в развитии программирования характеризовалась созданием методов исредств, позволяющих программисту писать все более сложные программы.
С каждымшагом на этом пути изобретался новый метод, который, опираясь на самые удачныеэлементы предыдущих методов, вносил что-то свое, осуществляя таким образом прогресс вобласти программирования в целом. Примерно по такой схеме развития инструментариядля программистов “дошло дело” и до объектно-ориентированного программирования. Егопоявлению способствовал тот факт, что реализация многих проектов начала серьезностопориться, поскольку структурный подход уже не справлялся с поставленными задачами.Нужен был новый способ преодоления сложности программ, и решением этой проблемыстало объектно-ориентированное программирование.Объектно-ориентированное программирование вобрало в себя лучшие идеиструктурного программирования и объединило их с новыми концепциями.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
