Überblick über C#
C# (Aussprache „C Sharp“) ist eine moderne, objektorientierte und typsichere Programmiersprache. C# ermöglicht Entwicklern das Erstellen zahlreicher sicherer und robuster Anwendungen, die in .NET ausgeführt werden. C# hat seine Wurzeln in der C-Sprachenfamilie und ist Programmierern, die mit C, C++, Java und JavaScript arbeiten, sofort vertraut. Diese Einführung bietet einen Überblick über die wichtigsten Komponenten der Sprache in C# 8 und früheren Versionen. Wenn Sie die Sprache anhand von interaktiven Beispielen kennenlernen möchten, arbeiten Sie die Tutorials auf der Seite Einführung in C# durch.
C# ist eine objektorientierte, * komponentenorientierte _ Programmiersprache. C# bietet Sprachkonstrukte zur direkten Unterstützung dieser Konzepte, was C# zu einer natürlichen Sprache macht, in der Softwarekomponenten erstellt und verwendet werden. Seit Veröffentlichung wurden C# Features hinzugefügt, um neue Workloads und Methoden zur Gestaltung von Software zu unterstützen. Im Wesentlichen ist C# eine _ objektorientierte* Programmiersprache. Sie definieren Typen und deren Verhalten.
Mehrere C#-Features helfen bei der Erstellung stabiler und dauerhafter Anwendungen. Die *Garbage Collection _ gibt Arbeitsspeicher automatisch frei, der von unerreichbaren nicht verwendeten Objekten belegt wird. Nullable-Typen bieten Schutz vor Variablen, die nicht auf zugeordnete Objekte verweisen. Die Ausnahmebehandlung bietet einen strukturierten und erweiterbaren Ansatz zur Fehlererkennung und Wiederherstellung. Lambdaausdrücke unterstützen funktionale Programmiertechniken. Die Language Integrated Query-Syntax (LINQ) erstellt ein gängiges Muster für das Arbeiten mit Daten aus einer beliebigen Quelle. Dank Sprachunterstützung für asynchrone Vorgänge wird eine Syntax für den Aufbau verteilter Systeme bereitgestellt. C# bietet ein _ *einheitliches Typsystem**. Alle C#-Typen, einschließlich primitiver Typen wie int und double, erben von einem einzelnen object-Stammtyp. Allen Typen teilen sich eine Reihe allgemeiner Vorgänge. Werte jeglicher Art können einheitlich gespeichert, transportiert und bearbeitet werden. Darüber hinaus unterstützt C# benutzerdefinierte Verweis- und Werttypen. C# ermöglicht die dynamische Zuteilung von Objekten und die Inlinespeicherung schlanker Strukturen. C# unterstützt generische Methoden und Typen, die eine bessere Typsicherheit und Leistung bieten. C# stellt Iteratoren bereit, mit denen Implementierer von Auflistungsklassen benutzerdefinierte Verhaltensweisen für Clientcode definieren können.
In C# dient die Versionsverwaltung zum Sicherstellen, dass sich Programme und Bibliotheken im Laufe der Zeit kompatibel weiterentwickeln können. Zu den Aspekten der Entwicklung von C#, die direkt von Überlegungen bei der Versionskontrolle beeinflusst wurden, gehören die separaten virtual– und override-Modifizierer, die Regeln für die Überladungsauflösung und die Unterstützung für explizite Schnittstellenmember-Deklarationen.
.NET-Architektur
C#-Programme werden auf Grundlage von .NET ausgeführt, ein virtuelles Ausführungssystem namens Common Language Runtime (CLR) sowie Klassenbibliotheken. Die CLR ist die Implementierung der Common Language Infrastructure (CLI) von Microsoft, ein internationaler Standard. Die CLI ist die Grundlage für das Erstellen von Ausführungs- und Entwicklungsumgebungen, in denen Sprachen und Bibliotheken nahtlos zusammenarbeiten.
Der in C# geschriebene Quellcode wird in eine Zwischensprache kompiliert, die konform mit der CLI-Spezifikation ist. Der IL-Code wird zusammen mit Ressourcen wie z. B. Bitmaps und Zeichenfolgen in einer Assembly gespeichert, die normalerweise die Erweiterung .dll aufweist. Eine Assembly enthält ein Manifest, das Informationen über die Typen, die Version und die Kultur der Assembly bereitstellt.
Wenn das C#-Programm ausgeführt wird, wird die Assembly in die CLR geladen. Die CLR konvertiert den IL-Code mithilfe der JIT-Kompilierung (Just-In-Time) in native Computeranweisungen. Die CLR stellt weitere Dienste zur automatischen Garbage Collection, Ausnahmebehandlung und Ressourcenverwaltung bereit. Der über die CLR ausgeführte Code wird manchmal als „verwalteter Code“ bezeichnet. Dieser steht im Gegensatz zum „nicht verwalteten Code“, der in native Maschinensprache kompiliert wird, die auf eine bestimmte Plattform abgestimmt ist.
Eines der wichtigsten Features in .NET ist die Sprachinteroperabilität. Der vom C#-Compiler erzeugte IL-Code entspricht dem allgemeinen Typsystem (CTS, Common Type Specification). Der über C# generierte IL-Code kann mit Code interagieren, der über die .NET-Versionen von F#, Visual Basic, C++ oder einer der mehr als 20 anderen CTS-konformen Sprachen generiert wurde. Eine einzelne Assembly kann mehrere in verschiedenen .NET-Sprachen erstellte Module enthalten, und die Typen können aufeinander verweisen, als wären sie in derselben Sprache geschrieben worden.
Zusätzlich zu den Laufzeitdiensten enthält .NET auch umfangreiche Bibliotheken. Diese Bibliotheken unterstützen viele verschieden Workloads. Diese sind in Namespaces organisiert,die eine Vielzahl hilfreicher Funktionen bereitstellen: von der Dateieingabe und -ausgabe über die Zeichenfolgenbearbeitung bis hin zur XML-Analyse und zu Webanwendungsframeworks und Windows Forms-Steuerelementen. Eine typische C#-Anwendung verwendet für die Ausführung von Routinevorgängen ausgiebig die .NET-Klassenbibliothek.
Weitere Informationen zu .NET finden Sie in der Übersicht über .NET.