C Sharp

C#
Pojawienie się	lipiec 2000
Paradygmat	wieloparadygmatowy
Implementacje	C#
Aktualna wersja stabilna	6.0 – 20 czerwca 2015; rok temu
Twórca	Anders Hejlsberg
Platforma sprzętowa	.NET Framework Mono DotGNU
Platforma systemowa	wieloplatformowy

C# (C Sharp, dosłownie „cis”, „c z krzyżykiem”) – obiektowy język programowania zaprojektowany przez zespół pod kierunkiem Andersa Hejlsberga dla firmy Microsoft.

Program napisany w tym języku kompilowany jest do języka Common Intermediate Language (CIL), specjalnego kodu pośredniego wykonywanego w środowisku uruchomieniowym takim jak .NET Framework, Mono lub DotGNU. Wykonanie skompilowanego programu przez system operacyjny bez takiego środowiska nie jest możliwe.

Nazwa

Zalecana pisownia języka C Sharp

Zapis dźwięku Cis

Nazwa języka powstała analogicznie jak nazwa C++. Operator ++ w C (w C++ też) oznacza zwiększenie o jeden, więc C++ to więcej niż C. Autorzy C# wykorzystali podobny pomysł, gdzie symbol krzyżyka/kratki przypomina cztery połączone ze sobą operatory ++. W muzyce dźwięk C♯ jest wyższy niż dźwięk C, może to sugerować, że język jest rozwinięciem C/C++.

Symbol ♯ (krzyżyk) jest niedostępny na większości klawiatur, niektórych czcionkach i przeglądarkach internetowych, dlatego zalecane jest używanie symbolu kratki (#), który bardzo przypomina symbol muzyczny. Czasami tam gdzie ma to uzasadnienie np. w materiałach promocyjnych, Microsoft używa nazwy C♯ zamiast C#.

Cechy języka

Język C# ma wiele cech wspólnych z językami programowania Object Pascal, Delphi, C++ i Java.

• obiektowość z hierarchią o jednym elemencie nadrzędnym: podobnie jak w Javie, kod programu jest zbiorem klas. W C# podobnie tak jak w Javie/Object Pascalu hierarchia dziedziczenia opiera się na istnieniu jednej klasy object (System.Object), która stanowi element nadrzędny tej hierarchii. W szczególności oznacza to, że również typy proste (int, double, itd.) są strukturami z właściwymi sobie metodami, np. int i=1; string s = i.ToString();
• odśmiecanie pamięci: zarządzaniem pamięcią zajmuje się środowisko uruchomieniowe. Oznacza to, że nie ma potrzeby samodzielnego zajmowania się zwalnianiem pamięci po obiektach, które przestają być używane
• właściwości, indeksery: dodatkowe elementy składowe klas
• delegaty, zdarzenia: odpowiedniki i rozwinięcie wskaźników na funkcje z C++
• refleksje i atrybuty klas: w czasie pracy programu istnieje możliwość analizy struktury kodu z poziomu tego kodu. Umożliwia to tworzenie wysoce uniwersalnych mechanizmów operujących na strukturze kodu nieznanej w czasie kompilacji. Mechanizm ten wykorzystywany jest m.in. w bibliotekach ORM, narzędziach do analizy i weryfikacji kodu czy rozszerzeniach AOP. Mechanizm atrybutów został z C# zapożyczony do języka Java w wersji 1.5 (adnotacje), jakkolwiek samo Reflection API istniejące od pierwszego wydania języka stanowiło inspirację dla twórców C#
• typy ogólne (generics – dostępne od wersji .NET 2.0): mechanizm zbliżony swoją ogólnością do szablonów w C++, jednak tu typ ogólny jest przenoszony do modułu binarnego i możliwy jest do wykorzystania bez konieczności posiadania kodu źródłowego
• dynamiczne tworzenie kodu: biblioteki .NET umożliwiają dynamiczne tworzenie kodu w czasie działania programu i włączanie go do kodu aktualnie wykonywanego. Możliwe jest zarówno dynamiczne tworzenie kodu wykonywalnego ze źródeł C# jak i tworzenie dynamicznych modułów w języku pośrednim (CIL).
• bogata biblioteka klas BCL, umożliwiająca rozwijanie aplikacji konsolowych, okienkowych (System.Windows.Forms oraz WPF od .NET Framework 3.0), bazodanowych (ADO.NET), sieciowych (System.Net), w architekturze rozproszonej (WebServices) czy dynamicznych aplikacji internetowych (ASP.NET) oraz dynamiczne treści multimedialne (Silverlight).
• W C#, podobnie jak w C stosuje się dwa rodzaje komentarzy:
  1. // to komentarz jednoliniowy, czyli wszystkiego, co znajduje się za nim, kompilator nie bierze pod uwagę.
  2. Komentarz wielowierszowy zaczyna się od /* a kończy */. Kompilator nie bierze pod uwagę tego, co znajduje się pomiędzy.

Jeśli komentarz zaczyna się od /// lub /**, to jest to komentarz, w którym umieszcza się dokumentację do kodu.

C# 2.0

Rozszerzenia do języka C# zostały przedstawione przez Microsoft w roku 2005 wraz z prezentacją .NET Framework 2.0 oraz Visual Studio 2005.

Najważniejsze z rozszerzeń to:

• typy generyczne – typy te rozszerzają język C# o polimorfizm parametryczny.

Kopiec zaimplementowany przy pomocy szablonu klasy:

public class Kopiec<T>
{
      private T[] tablica;

      // konstruktor
      public Kopiec(T[] tablica) {...}

      // wstawianie nowego elementu do kopca
      public void Wstaw(T elem) {...}
}

• słowo kluczowe yield.

• typy częściowe – umożliwiają rozbicie klasy, struktury lub interfejsu do wielu plików źródłowych. Klasa częściowa wymaga użycia słowa kluczowego partial.

• metody anonimowe – pozwalają na tworzenie funkcji „w miejscu”. Funkcje takie umożliwiają związanie kodu funkcji bezpośrednio z instancją delegata. Oznacza to, że te funkcje nie mają nazwy i mogą być wywołane jedynie przez wywołanie delegata.

someButton.Click += delegate { MessageBox.Show("Wciśnięto przycisk"); };

• typy Nullable – to typ prosty, który łączy wartości swojego typu podstawowego z dodatkowym oznaczeniem braku wartości (null). Typy te są tworzone przez połączenie nazwy typu prostego ze znakiem ‘?’ np. int?, float?. Głównym zastosowaniem tych typów jest współpraca z bazami danych. Reprezentują one wartości uzyskane z bazy danych, uwzględniając możliwość nie istnienia danej wartości w bazie.

C# 3.0

• Słowa kluczowe "select, from, where" pozwalające na dostęp do SQL, XML, kolekcji i innych (Language integrated query (LINQ))
• Proste inicjowanie obiektów: Klient k = new Klient(); k.Imie="Jan"; staje się Klient k = new Klient() { Imie="Jan" };
• wyrażenia lambda : listOfFoo.Where(delegate(Foo x) { return x.size>10;}) staje się listOfFoo.Where(x => x.size>10);
• Typy domniemane: var x = "hello"; oznacza to samo, co string x = "hello";
• Typy anonimowe: var x = new { Imie = "Jan" }
• Automatycznie generowane właściwości: public static int Liczba { get; internal set; }
• Rozszerzanie typów – dodawanie nowych metod do istniejących klas bez potrzeby ich dziedziczenia.

C# 3.0 przedstawiono na PDC 2005. Jest obsługiwany przez środowisko Visual Studio 2008, a jego kompilator jest częścią platformy .NET Framework 3.5.

C# 4.0

• Obsługa języków dynamicznych dzięki słowu kluczowemu dynamic.
• Obsługa kontra- i kowariancji.
• Opcjonalne słowo kluczowe ref dla wywołań metod obiektów COM.
• Parametry opcjonalne i argumenty nazwane.

Jest obsługiwany przez środowisko Visual Studio 2010, a jego kompilator jest częścią platformy .NET Framework 4.0.

C# 5.0

Nowe elementy języka:

• Słowa kluczowe await i async ułatwiające programowanie asynchroniczne.
• Nowy atrybut Caller Info umożliwiający uzyskanie szczegółowych informacji o wywołaniu metod.

Przykładowe programy

Prosty program napisany w języku C#. Po jego skompilowaniu i uruchomieniu wyświetlony zostanie napis "Podaj swoje imie: ". Po pobraniu imienia od użytkownika, zostanie ono wyświetlone w następnej linii.

 1 using System;
 2 
 3 public class PrzykladowaKlasa
 4 {
 5     public static void Main()
 6     {
 7         Console.WriteLine("Podaj swoje imię:");
 8 
 9         string imie = Console.ReadLine();
10         Console.WriteLine("Twoje imię to: " + imie);
11 
12         Console.WriteLine("Wciśnij dowolny klawisz by zakończyć program.");
13         Console.ReadKey();
14     }
15 }

Inny program symulujący uniwersalną kostkę do gry, można w nim zobaczyć kilka podstawowych instrukcji języka C#.

 1 using System;
 2 
 3 public class Kostka
 4 {
 5     public static void Main()
 6     {
 7         int kostka = 0;
 8         Random liczba = new Random();
 9         string str = "";
10         Console.Clear();
11         while (true)
12         {
13             Console.Write("Iluścienną kostką chcesz grać? ");
14             try { kostka = int.Parse(Console.ReadLine()); }
15             catch
16             {
17                 Console.WriteLine("Podano nieprawidłowe dane!");
18                 kostka = 0;
19             }
20             if (kostka < 4) { Console.WriteLine("Kostka ma minimum 4 ściany."); }
21             else break;
22         }
23         Console.Clear();
24         while (!str.Equals("q"))
25         {
26             Console.WriteLine("Wylosowana liczba to :" + (liczba.Next(kostka) + 1).ToString() + "\tAby zakończyc wciśnij q + enter");
27             str = Console.ReadLine();
28         }
29     }
30 }

Zobacz też

• Język C
• Język C++

Inne języki platformy .NET:

• C++/CLI
• Delphi / Delphi.NET
• Delphi Prism
• Nemerle
• Oxygene
• Visual Basic .NET

Platforma .NET:

• .NET Framework
• Mono
• DotGNU
• ROTOR
• MonoDevelop
• SharpDevelop

Linki zewnętrzne

• Specyfikacja ECMA-334 C# Language (.pdf) (ang.)
• Centrum C# dla programistów (ang.)