开发语言-物联网技术应用开发

C#与C++很相似，还借鉴了Java的许多特点。但是C#比C++更安全，比Java更高效，特别适合于Windows环境下的.NET编程。

眼看Java占领了利润丰厚的服务器端编程的大部分市场，微软公司心有不甘。为了与Sun公司的Java和J2EE竞争，1996年Bill Gates（比尔·盖茨）用重金从Borland公司挖来Anders Hejlsberg（Turbo Pascal和Delphi的开发者，丹麦人）。Hejlsberg转到微软公司后，先后主持开发和设计了VisualJ++（1997年）和.NET框架中的CLI、C#语言（2000年）。

C#语言源自C++，C#的很多内容都与Java相似，如虚拟机、垃圾内存收集、接口、GUI支持。与Java不同的是C#保留了指针，不过限制了指针的使用。C#还引入了值类型、引用类型、元数据、装箱和拆箱转换等概念。

C#是一种面向对象的程序设计语言，最初是作为.NET的一部分而开发的。换句话说，.NET是围绕C#而开发的。C#面向过程和对象的语法是基于C++的，也包含了另外几种程序设计语言的特征（其中最显著的是Delphi、Visual Basic和Java）。C#特别强调简易性，如所需符号比C++的少、所需修饰比Java的少。

从某种意义上来说，C#是最直接地反映了底层CLI的一种程序设计语言，它非常依赖于.NET框架，因为它被特意设计成能充分利用CLI所提供特征的一种语言。例如，绝大多数的C#内置类型都对应于CLI框架所实现的值类型。

用C#编写的应用程序，需要CLR的一个实现才能运行。这与Java的虚拟机JVM有点相似，但是与Java不同的是，CLI应用程序要被编译两遍：第一遍由C#编译器将C#源程序编译成平台抽象字节码，即IL（Intermediate Language，中间语言）代码，存放在PE（Portable Executable，可移植可执行）文件中（似Java的.class）；第二遍在应用程序首次运行时，由CLR的JIT编译器，将IL代码编译成本地客户端的机器代码。

VisualC#1.0是随.NET框架1.0和Visual Studio.NET2002一起推出的；VisualC#1.1是随.NET框架1.1和Visual Studio.NET 2003一起推出的；Visual C#2.0是随.NET框架2.0和Visual Studio 2005一起推出的；Visual C#3.0是随.NET框架3.5和Visual Studio 2008一起推出的。

C#语言已于2001年12月成为欧洲标准：ECMA-334 C#Language Specification（C#语言规范），2002年12月、2005年6月和2006年6月又分别推出第2版、第3版和第4版。2003年4月，C#成为国际标准：ISO/IEC 23270：2003 Information technology—C#Language Specification（信息技术——C#语言规范），2006年9月又推出第2版ISO/IEC23270：2006。

1.C#的设计目标

（1）C#被确定为一种简单、现代、通用、面向对象的编程语言。

（2）C#语言及其实现应该为强类型检查、数组界限检查、发现使用未初始化变量、自动垃圾回收等软件工程原则提供支持。

（3）C#语言适用于分布式环境中的软件组件开发。

（4）C#语言源代码的可移植性是非常重要的，程序员的转移也同样重要，特别是对那些已经非常熟悉C和C++的程序员。

（5）C#语言支持国际化是非常重要的。

（6）C#适用于为主机和嵌入式系统编写应用程序，范围从非常大的复杂操作系统到非常小的专用功能。

（7）虽然C#应用程序致力于在内存和处理能力需求上的经济性，但是该语言并不想与C语言或汇编语言在性能和大小方面进行直接竞争。

2.C#的特点

（1）简单：相对于复杂的C++，C#语言简单、开发高效。例如，在安全上下文中，C#没有指针，不允许直接存取内存。用统一的“.”操作符代替了C++中的“：：”、“.”和“→”操作符。使用统一的类型系统，抛弃了C++的多变类型系统（如int的字节数、0/1转布尔值等）。

（2）现代：很大程度上由.NET框架体现，如支持组件编程、泛型编程、分布式计算、XML处理和B/S应用等。

（3）面向对象：C#全面支持面向对象的功能。与C++相比，C#没有全局变量和全局函数等，所有的代码都必须封装在类中（甚至包括入口函数Main方法），不能重写非虚拟的方法，增加了访问修饰符internal，不支持多重类继承（似Java，用多重接口实现来代替）。

（4）类型安全：C#实施严格类型安全，如取消了不安全的类型转换，不允许使用未初始化的变量，进行边界检查（如不让数组越界）。

3.C#的优势

用C#进行托管代码编程，具有如下优势：完全面向对象的设计，非常强的类型安全，很好地融合了VB和C++的强大功能，垃圾内存回收，类似于C++的语法和关键字，用委托取代函数指针增强了类型安全，为程序员提供版本处理技术解决老版本的程序不能在新DLL下运行的“动态链接库地狱”（DLL Hell）问题。

4.C#的版本与功能

VisualC#随.NET的开发工具Visual Studio一起推出，有如下几个版本：

1.0版随Visua lStudio.NET2002于2002年2月13日发布。

1.5版随Visual Studio.NET2003于2003年5月20日发布。

2.0版随Visual Studio 2005于2005年11月7日发布。

3.0版随Visual Studio 2008于2007年11月16日发布。

4.0版随Visual Studio 2010于2010年3月发布。

下面罗列Visual C#的各个主要版本的新增特点和功能。

（1）C#1.0：与C和C++比较，C#在许多方面有所限制和增强，包括：

1）指针：C#真正支持指针，但是其指针只能在非安全作用域中使用，而只有具有适当权限的程序，才可以执行标记为非安全的代码。绝大多数对象的访问是通过安全的引用来进行的，而引用是不会造成无效的，而且大多数算法都是要进行溢出检查的。一个非安全指针不仅可以指向值类型，还可以指向子类和System.Object。

2）托管：在C#中，托管内存不能显式释放，取而代之的是（当再没有内存的引用存在时）垃圾收集。但是，引用非托管资源的对象，如HBRUSH，是可以通过标准的IDisposable接口的指示来释放指定内存的。(www.xing528.com)

3）多重继承：在C#中多重继承被禁止（尽管一个类可以实现任意数目的接口，这点似Java），这样做的目的是为了避免复杂性和依存地狱，也是为了简化对CLI的结构需求。

4）转换：C#比C++更类型安全，唯一的默认隐式转换也是安全转换。例如，加宽整数和从一个派生类型转换到一个基类（这是在JIT编译期间间接强制进行的）。在布尔和整数之间、枚举和整数之间都不存在隐式转换，而且任何用户定义的隐式转换都必须显式地标出。

5）数组声明：和C/C++的数组声明的语法不同，C#中用“int[]a=newint[5]；”代替了C/C++的“inta[5]；”。

6）枚举：C#中的枚举被放入它们自己的命名空间。

7）特性：可在C#中使用特性（properties，属性集）访问类似于C++中成员域，与VB相似。

8）类型反射与发现：在C#中可以使用完整的类型反射与发现，这些都会用到元数据所提供的信息。

9）模板：为了简单性，C#1.0中不支持模板等泛型编程技术。

（2）C#1.5版的新增功能：/***/文档注释符、#line hidden预处理指令、/nowarn和/nostdlib编译指令、Web窗体、XMLWeb服务、ADO.NET、可用Windows窗体和框架创建分布式应用程序的表示层、可创建各种Windows和ASP.NET Web应用程序和控件的项目模板、可使用非可视组件和相关功能将消息队列、事件日志和性能计时器等资源合并到应用程序中、通过组件设计器和框架类为创建组件提供RAD支持。

（3）C#2.0的新特征：

1）部分类：一个类可分开到多个文件中实现。

2）泛型：C#从2.0起，开始支持泛型或参数类型。C#还支持一些C++模板不支持的特性，例如对泛型参数的类型约束。另一方面，C#的表达式不能用做泛型参数，而这在C++中却是允许的。C#的参数化的类型为虚拟机的首个类对象，允许优化和保存类型信息，这一点与Java不同。

3）关键字yield：迭代器的一种新形式，可通过功能类型的关键字yield来使用协同例程。

4）匿名委托：提供了闭包功能。

5）结合运算符：返回表中的第一个非空值，例如：

6）可空值类型——可空值类型由问号“？”来标记（例如，int？i=null；），它可以改善与SQL数据库的交互。

（4）C#3.0的新特征：

1）LINQ（Language Integrated Query，语言集成查询）——"from，where，select"上下文敏感的关键字，允许在SQL、XML、集合等之间进行查询。

2）对象初始化——如Customerc=new Customer（）；c.Name="James"；可被写成Customer c=new Customer{Name="James"}；。

3）集合初始化——如MyListlist=new MyList（）；list.Add（1）；list.Add（2）；可被写成MyList list=new MyList{1，2}；。

4）匿名类型——如varx=new{Name="James"}；。

5）局部变量类型推论——如varx="hello"；等价于stringx="hello"；，该特性在匿名类型变量的声明中需要。

6）隐含类型的数组——数组的类型现在可以省略，所以int[]arr=new int[]{1，2，3}；现在可以写成vararr=new[]{1，2，3}；。

7）λ表达式——如listOfFoo.Where（delegate（Foox）{return x.Size>10；}）可被写成listOfFoo.Where（x=>x.Size>10）；。

8）编译器推断——翻译λ表达式到强类型函数或强类型表达式树。

9）自动属性——编译器会自动生成一个私有实例变量，而且给出适当的获取器和设置器代码，例如public string Name{get；privateset；}；。

10）扩展方法——通过在另一个静态类的一个方法的首个参数中包含this关键字，来将方法添加到类中。如

11）部分方法——允许代码生成器生成方法的声明作为扩展点，如果有人在另一个部分类中实际实现它，则其只被包含在源代码编译中。

（5）4.0版增加的新特性：

1）动态支持——通过引进新类型Dynamic来提供对动态类型延迟绑定的支持。

2）Office可编程性——通过添加命名和可选的参数、Dynamic类型、索引属性和可选的ref修饰符，大大增强了访问COM接口（包括Office自动化API在内）的能力。

3）类型等价支持——可配置应用程序的内置类型信息，以代替从PIA（Primary Interop Assembly，主互操作程序集）导入的类型信息。

4）协变与逆变——协变是你能够使用更多的派生类型而不是由泛型参数指定，协变让你使用更少的派生类型。

C#与C++很相似，还借鉴了Java的许多特点。但是C#比C++更安全，比Java更高效，特别适合于Windows环境下的.NET编程。