C# (читается как “си шарп”) – простой, мощный, статически типизированный, объектно ориентированный язык программирования от компании Microsoft. C# входит в семейство языков программирования C, синтаксис языка покажется знакомым программистам, которые работали с C, C++, Java и JavaScript.
Первая версия языка C# была создана в 1998-2001 годах, группой инженеров Microsoft под руководством Андреса Хейлсберга и Скотта Вильтаумота, как основной язык программирования платформы Microsoft .Net.
C# вобрал в себя лучшие свойства языков C, C++, Modula, Object Pascal, опираясь на опыт их практического использования. Некоторые проблемные модели, которые до этого использовались в языках программирования, к примеру множественное наследование классов(используется в С++), были сознательно выключены.
Во многих отношениях язык C# очень похож на Java, это сходство заметно в синтаксисе и основных понятиях этих языков программирования.
История появления
Название C# толкуется как следующее поколение развития С++, а символ # – обозначает “++++”. Изначально в языке фигурировал диез — “♯”(на английском sharp), однако из-за отсутствия этого символа на клавиатуре, используется знак для обозначения номера “#”. В общем название языка можно обозначать обеими символами.
Кто такой C# разработчик? | Geekbrains
Разработка языка C# началась в декабре 1998 года и готовилась к выпуску вместе с продуктами группы Millenium. Проект имел название COOL(C-style Object Oriented Language) и разрабатывался как аналог Java от компании Oracle. C# был анонсирован, в 2000 году, как основной язык платформы Microsoft .Net Framework. В этом же году, появилась первая общедоступная бета версия.
Первая финальная версия языка программирования C# была выпущена в 2002 году вместе со средой интегрированной разработки программного обеспечения Visual Studio .Net.
Подобно к Java, C# получил следующие концепции:
- виртуальная машина – платформа .Net исполняет программу подобно виртуальной машине Java;
- байт-код – программный код компилируется в промежуточный язык MSIL(Microsoft Intermediate Language), и только потом преобразуется в машинный язык, в зависимости от платформы на которой запускается программа;
- управляемый код – поскольку программы, написанные на C#, запускаются исключительно в виртуальной среде CLR(Common Language Runtime), то можно контролировать их выполнение и останавливать их в любой момент, а также контролировать использование памяти, при необходимости — выделять или удалять части памяти, которые использует программа.
Версии языка C#
Версия 1
В первую версию языка вошли:
- свойства – конструкции подобные полям класса, основным отличием от последних есть то, что при обращении к свойствам вызываются методы get set;
- индексаторы – похожи на свойства, но на вход принимают индекс, как это реализовано в массивах;
- события – парадигмы программирования, в которых исполнение программы зависит от действий пользователя(взаимодействие со средствами ввода), сообщений полученных от других программ, потоков или операционной системы;
- циклы – конструкции, которые позволяют многократно повторять части кода;
- делегаты – классы, которые хранят в себе ссылки на методы;
- структуры – типы данных, которые могут содержать наборы значений соответственных типов.
Что пишут на языке программирования C++?
Кроме приведенных, язык получил некоторые возможности, которые отсутствовали в Java:
- беззнаковые типы данных;
- оператор goto;
- перегрузку(переопределение) операторов;
- передача в метод параметров по ссылке;
- методы с разным числом параметров(реализуется путем перегрузки метода);
В C# также осталась возможность, хоть и очень ограниченная, использовать указатели.
Версия 2
В эту версию языка вошли такие нововведения:
- возможность разделить один класс на несколько физических файлов;
- nullable типы данных, которые обозначаются как тип?, например double? d = null;
- обобщенные типы данных, или generics, которые поддерживаются на уровне CLR;
- итератор yield;
- анонимные методы;
- новый оператор “??”, который является упрощенной формой тернарного оператора, для проверки объекта на null. Записи x = o1 != null ? o1 : o2; и x = o1 ?? o2 идентичны;
Версия 3
- поддержка LINQ(language integrated query) – синтаксиса, который позволяет выполнять запросы, подобные до SQL, к разным типам данных;
- создание объектов с одновременной инициализацией полей;
- лямбда выражения;
- неявная типизация, путем введения ключевого слова var;
- анонимные типы данных;
- методы расширения;
Версия 4
Самым важным нововведением стал тип данных dynamic, который позволил реализовать позднее связывание объектов, для использования с:
- динамически типизированными языками Python, Ruby;
- автоматизацией продуктов Microsoft Office с использованием COM-объектов;
Кроме этого в язык вошли следующие возможности:
- библиотека для работы с параллельными задачами;
- класс MemoryCache для кэширования даних;
- классы мульти-поточных коллекций в System.Collections.Concurrent;
Версия 5
Эта версия расширилась набором классов для работы с асинхронными операциями. Появились новые ключевые слова async, await, а также TAP шаблон(Task-based Asynchronous Pattern).
Версия 6
Все изменения, которые вошли в эту редакцию языка С#, являются синтаксическим сахаром – упрощают написание конструкций.
- инициализация свойств со значениями (public int Number < get; set; >= 42;);
- интерполяция строк, позволила использовать имена переменных при построении строк (text = $“Hello ”);
- лямбда-выражения для упрощенной записи методов (public int Sqr(int a) => a*a;);
- импорт статических классов;
- инициализация Dictionary;
- Элвис (null условный) оператор — “?.”
- оператор nameof – возвращает имя параметра, который в него передан;
- await в catch и finally блоках;
- фильтры исключений.
Версия 7
- бинарные литералы – для записи чисел в двоичной системе счисления (0b0001);
- локальные функции;
- кортежи (tuples), позволяют методу возвращать несколько значений одновременно;
- сопоставление с шаблоном (pattern matching) – позволяет писать конструкции if(x is int i);
- возможность возвращать из методы ссылку на объект.
Платформа .Net
Как Вы видите, язык C# и платформа .Net постоянно развиваются, вбирая в себя лучшие практики использования языков программирования.
Многоязычность
Кроме C#, среда CLR поддерживает много других языков программирования, в частности Microsoft разрабатывают Visual Basic .Net и F#. Кроме этого существуют .Net реализации языков: Delphi.Net, IronPython, IronRuby, Boo, PascalABC.Net.
Кроссплатформенность
.Net позволяет разрабатывать программное обеспечение под разные операционные системы: Windows, MacOS, Linux, Android, iOS. Mono – реализация .Net для Linux. Среды разработки: Visual Studio, Visual Studio Code, Unity3D, Xamarin, SharpDevelop, MonoDevelop покрывают все операционные системы и технологии, и позволяют делать мобильные, настольные(desktop), Web, встроенные(embedded) приложения и сервисы.
Разнообразие технологий
Среда CLR и библиотека классов .Net Framework включают в себя основу для многих технологий, которые разработчики могут использовать при создании продуктов. В частности LINQ, EntityFramework, ADO.Net – технологии, используются для работы с разными данными. Технологии WindowsForms, WPF, ASP.Net, ASP.Net MVC – для создания desktop и Web приложений.
Источник: programm.top
Для чего нужен язык C#
Как в Микрософте сделали свой язык программирования. И зачем.
Вы наверняка слышали о языках программирования, которые начинаются на «Си»: просто «Си», «Си плюс плюс» и «Си шарп». Сейчас хорошее время, чтобы разобраться, что к чему.
Главное
- C# — язык программирования, который компания Микрософт изначально делала для своих проектов.
- Название читается как «си-шарп».
- Многие думают, что это отдельная версия языка С, но на самом деле нет. В C# действительно есть много конструкций, похожих на С и С++, но точно так же в нём можно найти элементы Паскаля и Java. Это не развитие линейки С, а новый язык, созданный с нуля.
- C# — объектно-ориентированный язык, а значит, вся теория про классы, объекты и наследования работает и в нём, но с некоторыми оговорками.
- Спрос на программистов C# не шквальный, этот язык сложно назвать модным в 2020 году. Но на нём можно делать всё, что нужно в 2020-м: от игр и приложений до веб-сервисов.
- Особенно хорошо он сочетается с экосистемой Microsoft.
Игры на DirectX
DirectX — набор компонентов, которые используются для программирования трёхмерной графики и работы со звуком и видео. С помощью C# можно легко подключиться к DirectX и написать свой трёхмерный шутер или любую другую игру. Технически это выглядит так: C# отвечает за логику и поведение игры, а DirectX — за графику и звуковое сопровождение.
Игры на Unity
Unity — это движок для создания двумерных и трёхмерных игр. Он берёт на себя физику, графику и многие служебные штуки, чтобы вы могли сосредоточиться на контенте и сценарии игры. Всё бы хорошо, но без программирования в Unity всё равно не получится, и бывалые разработчики рекомендуют для Unity выбирать именно C#. Есть и другие варианты, например, собственный язык UnityScript или JavaScript.
Машинное обучение
Так как C# — это проект Микрософта, то у него всё в порядке с поддержкой и с библиотеками. В мире C# библиотеки есть практически для всего, в том числе и для работы с нейросетями и машинным обучением — ML.NET.
Это значит, что вы можете использовать все возможности нейронок в приложениях и объединять их с помощью одного и того же языка программирования. А так как C# — мультиплатформенный язык, то машинное обучение можно встроить практически во что угодно, от мобильных приложений до носимой электроники.
Игры и программы для разных мобильных платформ
Чтобы один и тот же C#-код работал на разных платформах, используют Mono и Xamarin — продукты для кросс-платформенной разработки под разные операционные платформы.
- Вы пишете программу для одной платформы, например Windows.
- Берёте Mono, загружаете туда свой код и выбираете новую платформу — например iOS.
- Mono смотрит и говорит — вот тут нужно подключить другую библиотеку, вот здесь немного переписать код, а это место вообще можно удалить и написать заново, чтобы всё работало.
- В итоге программист не пишет софт с нуля для каждой операционной системы, а правит его так, чтобы он соответствовал её требованиям.
- Это сокращает время разработки в несколько раз, потому что основа кода одна и та же, а разница только в деталях.
Программы и сервисы для веба
C# можно использовать для создания веб-приложений. Работает так:
- У вас есть компьютер-сервер, на котором работает серверный софт Microsoft.
- Серверный софт умеет исполнять код на нескольких языках, среди них — C#.
- Где-то из интернета в этот сервер прилетает запрос, например «выдай мне главную страницу».
- Серверный софт компонует веб-страницу и пуляет обратно пользователю. Как и из чего компонуется эта страница — это и есть то, что нужно разработать в веб-приложении.
Теоретически вы можете написать приложение для п. 2 на любом языке, который поддерживает серверные решения Microsoft, в некоторых случаях это может быть и PHP. Но эксперты говорят, что для софта Microsoft есть смысл писать на их языке C#.
Сразу скажем: в большинстве бытовых и любительских проектов вам будет достаточно даже не приложения на C# (или Python, Ruby или PHP), а уже готового решения. Например, если нужен блог, лучше запустить его на хостинге WordPress и просто начать им пользоваться. Это не самый быстрый софт и не самый гибкий, но его запуск займёт у вас 15 минут, а не 15 недель.
А вот на сложных высоконагруженных сайтах WordPress уже не потянет — нужны другие технологии. И тут уже требуются глубокие знания: на одном железе и с одним стеком технологий лучше всего будет работать C#, на другом — PHP, на третьем — Ruby и т. д.
Важен не язык, а умение пользоваться
Не тратьте время на выбор идеального языка — совершенствуйтесь в тех, которые знаете. Если не знаете ни одного — приходите к нам, мы научим.
Получите ИТ-профессию
В «Яндекс Практикуме» можно стать разработчиком, тестировщиком, аналитиком и менеджером цифровых продуктов. Первая часть обучения всегда бесплатная, чтобы попробовать и найти то, что вам по душе. Дальше — программы трудоустройства.
Источник: thecode.media
Введение в C#
На сегодняшний момент язык программирования C# один из самых мощных, быстро развивающихся и востребованных языков в ИТ-отрасли. В настоящий момент на нем пишутся самые различные приложения: от небольших десктопных программок до крупных веб-порталов и веб-сервисов, обслуживающих ежедневно миллионы пользователей.
C# уже не молодой язык и как и вся платформа .NET уже прошел большой путь. Первая версия языка вышла вместе с релизом Microsoft Visual Studio .NET в феврале 2002 года. Текущей версией языка является версия C# 11, которая вышла 8 ноября 2022 года вместе с релизом .NET 7.
C# является языком с Си-подобным синтаксисом и близок в этом отношении к C++ и Java. Поэтому, если вы знакомы с одним из этих языков, то овладеть C# будет легче.
C# является объектно-ориентированным и в этом плане много перенял у Java и С++. Например, C# поддерживает полиморфизм, наследование, перегрузку операторов, статическую типизацию. Объектно-ориентированный подход позволяет решить задачи по построению крупных, но в тоже время гибких, масштабируемых и расширяемых приложений. И C# продолжает активно развиваться, и с каждой новой версией появляется все больше интересных функциональностей.
Роль платформы .NET
Когда говорят C#, нередко имеют в виду технологии платформы .NET (Windows Forms, WPF, ASP.NET, Xamarin). И, наоборот, когда говорят .NET, нередко имеют в виду C#. Однако, хотя эти понятия связаны, отождествлять их неверно. Язык C# был создан специально для работы с фреймворком .NET, однако само понятие .NET несколько шире.
Как-то Билл Гейтс сказал, что платформа .NET — это лучшее, что создала компания Microsoft. Возможно, он был прав. Фреймворк .NET представляет мощную платформу для создания приложений. Можно выделить следующие ее основные черты:
- Поддержка нескольких языков . Основой платформы является общеязыковая среда исполнения Common Language Runtime (CLR), благодаря чему .NET поддерживает несколько языков: наряду с C# это также VB.NET, C++, F#, а также различные диалекты других языков, привязанные к .NET, например, Delphi.NET. При компиляции код на любом из этих языков компилируется в сборку на общем языке CIL (Common Intermediate Language) — своего рода ассемблер платформы .NET. Поэтому при определенных условиях мы можем сделать отдельные модули одного приложения на отдельных языках.
- Кроссплатформенность . .NET является переносимой платформой (с некоторыми ограничениями). Например, последняя версия платформы на данный момент — .NET 7 поддерживается на большинстве современных ОС Windows, MacOS, Linux. Используя различные технологии на платформе .NET, можно разрабатывать приложения на языке C# для самых разных платформ — Windows, MacOS, Linux, Android, iOS, Tizen.
- Мощная библиотека классов . .NET представляет единую для всех поддерживаемых языков библиотеку классов. И какое бы приложение мы не собирались писать на C# — текстовый редактор, чат или сложный веб-сайт — так или иначе мы задействуем библиотеку классов .NET.
- Разнообразие технологий . Общеязыковая среда исполнения CLR и базовая библиотека классов являются основой для целого стека технологий, которые разработчики могут задействовать при построении тех или иных приложений. Например, для работы с базами данных в этом стеке технологий предназначена технология ADO.NET и Entity Framework Core. Для построения графических приложений с богатым насыщенным интерфейсом — технология WPF и WinUI, для создания более простых графических приложений — Windows Forms. Для разработки кроссплатформенных мобильных и десктопных приложений — Xamarin/MAUI. Для создания веб-сайтов и веб-приложений — ASP.NET и т.д. К этому стоит добавить активной развивающийся и набирающий популяность Blazor — фреймворк, который работает поверх .NET и который позволяет создавать веб-приложения как на стороне сервера, так и на стороне клиента. А в будущем будет поддерживать создание мобильных приложений и, возможно, десктоп-приложений.
- Производительность . Согласно ряду тестов веб-приложения на .NET 7 в ряде категорий сильно опережают веб-приложения, построенные с помощью других технологий. Приложения на .NET 7 в принципе отличаются высокой производительностью.
Также еще следует отметить такую особенность языка C# и фреймворка .NET, как автоматическая сборка мусора. А это значит, что нам в большинстве случаев не придется, в отличие от С++, заботиться об освобождении памяти. Вышеупомянутая общеязыковая среда CLR сама вызовет сборщик мусора и очистит память.
.NET Framework и .NET 7
Стоит отметить, что .NET долгое время развивался премущественно как платформа для Windows под названием .NET Framework. В 2019 вышла последняя версия этой платформы — .NET Framework 4.8. Она больше не развивается
С 2014 Microsoft стал развивать альтернативную платформу — .NET Core, которая уже предназначалась для разных платформ и должна была вобрать в себя все возможности устаревшего .NET Framework и добавить новую функциональность. Затем Microsoft последовательно выпустил ряд версий этой платформы: .NET Core 1, .NET Core 2, .NET Core 3, .NET 5. И текущей версией является расматриваемая в этом руководстве платформа .NET 7. Поэтому следует различать .NET Framework, который предназначен преимущественно для Windows, и кросплатформенный .NET 7. В данном руководстве речь будет идти о C# 11 в связке с .NET 7, поскольку это актуальная платформа.
Управляемый и неуправляемый код
Нередко приложение, созданное на C#, называют управляемым кодом (managed code). Что это значит? А это значит, что данное приложение создано на основе платформы .NET и поэтому управляется общеязыковой средой CLR, которая загружает приложение и при необходимости очищает память. Но есть также приложения, например, созданные на языке С++, которые компилируются не в общий язык CIL, как C#, VB.NET или F#, а в обычный машинный код. В этом случае .NET не управляет приложением.
В то же время платформа .NET предоставляет возможности для взаимодействия с неуправляемым кодом..
JIT-компиляция
Как выше писалось, код на C# компилируется в приложения или сборки с расширениями exe или dll на языке CIL. Далее при запуске на выполнение подобного приложения происходит JIT-компиляция (Just-In-Time) в машинный код, который затем выполняется.
При этом, поскольку наше приложение может быть большим и содержать кучу инструкций, в текущий момент времени будет компилироваться лишь та часть приложения, к которой непосредственно идет обращение. Если мы обратимся к другой части кода, то она будет скомпилирована из CIL в машинный код. При том уже скомпилированная часть приложения сохраняется до завершения работы программы. В итоге это повышает производительность.
По сути это все, что вкратце надо знать о платформе .NET и языке C#. А теперь создадим первое приложение.
Источник: metanit.com