《Inside C#》筆記(一) .NET平台

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C# 基於.NET運行時，所以有必要首先對.NET以及C#與.NET平台的關係有一定的瞭解。

 一 .NET平台

.NET背後的基本思想是將原本獨立工作的裝置、網路服務整合在一個統一的平台上，從而可以為使用者提供豐富全面的解決方案。平時提到.Net一般預設指的是.Net Framework，但其實這隻是.NET平台的一部分另外還包括.NET Building Block Service、.NET Device Software等一系列看不懂的東西。.Net Framework包含通用語言執行平台Common Language Runtime(CLR)和.Net Framework類庫兩部分。可以把通用語言執行平台理解成.NET平台的虛擬機器，另外所有的.NET語言都包含了.Net Framework類庫。這個類庫涵蓋了從檔案讀寫到資料庫操作再到XML、SOAP等等非常廣泛的功能。

 

 

 

 

二 .NET Framework

a) CLR

CLR是.NET的核心，它是一個支援多種語言的程式同時運行、互相配合的即時環境。CLR支援多語言（C#, VB.NET,F#等）之間的互操作，那麼它是怎麼做到這一點的呢——因為這些語言都遵循了Common Language SpecificationCommon Language Specification(CLS)。一門語言只有遵守了CLS規範，才能建立運行在CLR上的應用程式。

關於CLR還有另一個重要的概念：Managed 程式碼。Managed 程式碼是在CLR的保護和管理下啟動並執行代碼，由CLR負責Managed 程式碼的記憶體配置、任務調度以及Managed 程式碼之間的通訊，這可以保證每個應用程式（即使是使用不同的語言編寫的）都能夠遵循統一的行為規範。

 

b) .Net Framework類庫

.Net Framework類庫對保證多語言間的互通性具有重要意義。因為通過.Net Framework類庫開發人員能使用由CLR提供的統一介面。雖然其它許多語言都有自己的類庫，比如C++，但.Net平台特殊的地方在於，程式設計語言之間的區別僅僅在於調用.Net Framework類庫時，在語義上的區別。下面來對比C++和C#對“Hello, World”程式的實現：

C++：

 

 

C#版：

 

 

C++可以使用cout函數直接輸出“Hello, World”，但C#要使用類庫提供的WriteLine方法。C++本身包含一個負責字元處理、檔案讀寫、螢幕顯示等的類庫，這可以認為是C++語言本身的功能，但C#等.NET平台下的語言卻不具備這些功能，這些功能屬於類庫，離開類庫，C#之類的語言基本上做不了任何事情。

 

c) IL碼和JITters

.NET平台的語言編譯器會將源碼編譯成IL碼Microsoft Intermediate Language(MSIL)， IL碼本身也可以說是一種程式設計語言。在編譯好的應用程式第一次被執行時，IL碼才被編譯成真正的機器碼。大概過程如下

1. 用C#編寫源碼

2. 使用C#編譯器(csc.exe)編譯成IL碼

3. 在編譯好的應用程式被執行時，會使用Just-In-Time 編譯器Just-In-Time Compiler(JITter)將IL碼轉換為機器碼。

JITter只在某個方法被調用時才編譯該方法，而且編譯好的機器碼會被緩衝起來，只有C#源碼發生變化時才重新編譯機器碼。

 

 

 

 

三 .NET類庫的主要結構

 

 

學習資料：Inside C# by Tom Archer

 

《Inside C#》筆記(一) .NET平台