С#. Классы и структуры.

С#. Классы и структуры. Объектные типы

Объектно-ориентированное программирование на языке С#

Управляемый код

Язык программирования C# был разработан как язык, использующий технологию .NET. Поэтому приложение на C# компилируется в промежуточный код, называемый IL-кодом (Intermediate Language) или MSIL-кодом (Microsoft intermediate language). Такой код перед выполнением компилируется JIT-компилятором в команды, отвечающие специфике конкретного процессора.

Выполнение IL-кода управляется механизмом CLR (Common Language Runtime), непосредственно осуществляющим JIT-компиляцию (Just In Time), наложение политик безопасности, предоставление отладочных сервисов, автоматическое управление памятью (реализация механизма "сборки мусора"). IL-код можно компилировать как при установке приложения, так и при его выполнении (при этом компилироваться будет не весь код, а только реально вызываемые методы). В процессе компиляции кроме IL-кода формируются также метаданные, описывающие классы. CLR использует метаданные для поиска и загрузки классов, размещения объектов в памяти, определения входящих в класс методов и свойств. CLR можно рассматривать как некоторую виртуальную машину, выполняющую приложения .NET. Среда CLR обеспечивает единообразное поведение всех приложений вне зависимости от языка реализации кода. CLS-спецификация (Common Language Specification) определяет требования к CLS-совместимым языкам программирования, использующим классы .NET Framework как некоторую унифицированную систему типов.

Кроме создания MSIL-кода, CLS-совместимый компилятор добавляет в выходной EXE-файл метаданные, описывающие используемые типы и методы. Под метаданными понимаются некоторые данные, которые описывают другие данные. Используя метаданные, среда CLR определяет требуемые во время выполнения типы и методы.

Библиотеки классов .NET Framework предоставляют большой набор методов отражения, применяемых средой CLS и другими приложениями для получения информации о типах и методах, реализуемых приложением. Отражением называется механизм получения метаданных. АPI отражения среды .NET представляет собой иерархию классов System.Reflection.

.NET Framework - это та часть платформы .NET, которая предназначена для создания надежных, масштабируемых и распределенных приложений, использующих технологии .NET.

.NET Framework состоит из CLR (Common Language Runtime) - среды времени выполнения кода, и из набора библиотек классов (иногда называемых BCL - Base Class Library).

Приложения, выполняемые под управлением CLR, называются управляемым кодом.

В Windows выполняемым приложением является EXE-файл, библиотеки реализуются как DLL-файлы. Технология .NET предоставляет приложения в виде сборок, описывающих "логические" EXE- или DLL- файлы. Сборка содержит декларацию, которая описывает ее содержимое. Так, сборка mscorlib.dll содержит все стандартные пространства имен из пространства имен System для .NET.

Структура приложения на языке С#

Проектом называется совокупность файлов, содержащих информацию об установках, конфигурации, ресурсах проекта, а также файлов исходного кода и заголовочных файлов.

Интегрированная среда проектирования VisualStudio.NET позволяет для создания проектов на разных языках программирования использовать различные инструментальные средства проектирования (например, Microsoft Visual Basic, Microsoft Visual C#).

Любое приложение на языке C#, разрабатываемое в среде проектирования VisualStudio.NET, реализуется как отдельный проект. Приложение на языке С# может состоять из нескольких модулей. Каждый модуль C# может содержать код нескольких классов (при создании приложения в среде Visual Studio.NET каждый класс C# автоматически помещается в отдельный модуль - файл с расширением cs ). Среда Visual Studio 2005 позволяет создавать частичные классы ( partial class ), когда один класс содержится в нескольких файлах. Соединение всех частей класса выполняется на этапе компиляции. (Вообще, частичными также могут быть структуры и интерфейсы.)

Для консольного приложения один из классов, реализуемых модулем, должен содержать метод Main. В языке C# нет аппарата заголовочных файлов, используемого в языке С++, поэтому код модуля должен содержать как объявление, так и реализацию класса.

По умолчанию весь код класса, представляющего консольное приложение, заключается в одно пространство имен, одноименное с именем приложения.

Точкой входа в программу на языке C# является метод Main.

Этот метод может записываться как без параметров, так и с одним параметром типа string. - указателем на массив строк, который содержит значения параметров, введенных при запуске программы. В отличие от списка параметров, задаваемых при запуске С-приложения, список параметров C#-приложения не содержит в качестве первого параметра имя самого приложения.

Код метода указывается внутри фигурных скобок:

static void Main(string[] args)
    {
    }

Ключевое слово static определяет, что метод Main является статическим методом, вызываемым без создания экземпляра объекта типа класса, в котором этот метод определен.

Метод, не возвращающий никакого значения, указывается с ключевым словом void. Однако, метод Main может возвращать значение типа int.

Например:

static int Main(string[] args) 
{
// Проверка числа введенных параметров
if (args.Length == 0) 
{  Console.WriteLine("Нет параметров");  return 1; }
// Для получения значения параметра как значения типа long 
// используется функция   Parse
long num = Int64.Parse(args[0]);
// Тип long языка C# является псевдонимом типа Int64. 
// Поэтому предыдущая запись эквивалентна записи 
// long num = long.Parse(args[0]);
// Для получения значения параметра как значения 
// определенного типа также можно использовать 
// метод ToInt64 класса Convert
long num = Convert.ToInt64(s);
}

Компилятор C# допускает наличие метода Main сразу в нескольких классах. Но для успешной компиляции и выполнения такого приложения следует указать класс, метод Main которого следует считать точкой входа в приложение. Это можно сделать, установив опции проекта или указав опцию компилятора /main с именем класса, чей метод Main будет задействован (например: csc class1.cs class2.cs /main:Class2 ).

Для того чтобы установить опцию проекта, определяющую "стартовый" класс (Startup Object), следует открыть диалог свойств проекта Property Pages, в секции Common Properties на странице General выбрать опцию Startup Object и указать для нее имя "стартового" класса (рис. 1).

Рис. 15.1. Определение имени "стартового класса"