【C#學習】01--基本概念

1.1　關於C#

　　C#只是一種簡單安全的新型面向對象語言，繼承了C的語法風格和C++的面向對象特性，不再提供對指針類型的支持（因此程式不可隨便訪問記憶體地址空間）、不再支持多重繼承；

　　C#的誕生意義是生成面向.NET Framework環境的代碼，身為編程語言的一種，它作為開發工具而存在，本身並不是.NET的一部分；

　　.NET Framework為C#提供了程式設計環境，CLR為C#程式語言提供了一個托管的運行時環境。

　　C#的特點：

　　1.簡潔
　　2.自由
　　3.繼承了C++的強大功能
　　4.強大的Web伺服器控制項
　　5.支持跨平臺
　　6.與XML（Extensible Markup Language, 可擴展標記語言，用於標記電子文件使其具有結構性）相融合

1.2　相關概念

1.2.1　.NET Framework平臺
　　一個集成的（integrated）、面向對象的（object-oriented）的開發平臺，以公共語言運行時/公共語言運行庫（Common Language Runtime, 簡稱CLR）為基礎，主要由CLR和.NET Framework基礎類庫（Base Class Library, 簡稱BCL）兩部分組成。C#語言及其編譯、運行依賴的主體。

補充：.NET Framework的定位與內部層級
　　.NET Framework介於操作系統和應用程式之間，負責管理運行在.NET Framework上的各種應用程式；

　　.NET應用程式並不依賴於操作系統，只依賴於.NET Framework；
　　底層是CLR，CLR的上層是基礎類庫BCL（主要作用就是為.NET程式開發提供常用類庫），在BCL的上一層是Windows窗體、ASP.NET等模塊（用於開發包括桌面應用程式、網路應用程式等在內的各種應用程式）。

1.2.2　CLR（Common Language Runtime）公共語言運行時、公共語言庫、.NET運行時
　　.NET Framework的執行環境，也是.NET Framework的核心；
　　主要負責管理.NET應用程式的編譯、運行以及一些基礎服務，為.NET應用程式提供了一個虛擬的運行環境；
　　同時還負責為應用程式提供記憶體分配、線程管理、垃圾回收等服務；
　　對代碼實施安全檢查（在CLR控制下運行的代碼-托管代碼Managed Code）相比較C/C++程式開發時需要手動管理、釋放記憶體，.NET Framework將這些操作自動化了，這就是.NET Framework的顯著優點，但自動化的同時也導致了性能的降低。

1.2.3　CTS（Common Type System）通用類型系統
　　.NET將各種不同編程語言的數據類型進行抽象誕生了CTS。不同的編程語言在.NET Framework上經過編譯後都轉換成了CTS類型，為不同語言的變數相互交換信息提供了保證，這就是.NET Framework支持混合語言編程的基本原理。
例如：Virsual Basic.NET定義的Integer數據類型 和 C#中定義的int類型，在 .NET Framework中都會被轉換成一樣的System.Int32數據類型。

1.2.4　CLS（Common Language Specification）公共語言規範
　　CTS的子集，.NET平臺上編寫的對象之間實現互相調用、語言的互操作性實現的前提；
　　CLS是一個最低標準集，所有面向.NET的編譯器都支持CLS；
　　CTS和CLS一起確保語言的互操作性。

1.2.5　CIL（Common Intermediate Language）通用中間語言，簡稱中間語言
　　C#程式第一次編譯後生成的托管代碼（Managed Code），與處理器的指令集很相似（指令集：處理器/CPU 中用來計算和控制電腦系統的一套指令的集合）；
　　類似於不同編程語言中定義的數據類型在.NET Framework中都會被編譯為CTS類型，不同的編程語言在.NET Framework上都會被編譯為CIL；
　　CIL為.NET的語言互操作性提供了支持。

1.3　C#程式運行原理

 　　C#程式運行主要分為兩個階段：編譯期和運行期，這兩個階段中各進行一次編譯

1.3.1　編譯期（第一次編譯）

　　由CLR中的C#編譯器對C#代碼進行編譯，輸出由CIL為內容語言形式的.dll文件或.exe文件

1.3.2　運行期（第二次編譯）

　　CLR針對目前特定的硬體環境通過編譯器（即時編譯器）將CIL即時編譯（JIT）為本機代碼並執行

　　編譯為本機代碼後的代碼會被自動存入緩衝區，下次使用相同代碼將直接從緩衝區中調用，因此相同的代碼只編譯一次，由此提高了程式運行的速度