基础系列（1）—— NET框架及C#语言

一、在.NET之前的编程世界

　　 C#语言是在微软公司的.NET框架上开发程序而设计的，首先作者给大家纠正了一下C#的正确发音：See Sharp

　　（一） 20世纪90年代末的Windows编程

　　这时大多数程序员使用VB、C或C++，一些C/C++程序员使用纯Win32API，但纯Win32API不是面向对象的，而且使用它的工作量很大，比MFC还大。大多数程序员在使用MFC（Microsoft Foundation Class，微软基础类库），MFC是面向对象的，但是它却不一致，并逐渐变得陈旧。其他的程序员开始转向了COM（Component Object Model，对象组件模型），COM相对前两者概念简单，但它的实际代码复杂，并且需要很多丑陋的、不雅的底层基础代码。

　　（二）下一代平台服务的目标

　　执行环境的目标：安全、多平台、性能；

　　开发环境的目标：面向对象、一致的编程环境、使用行业标准进行通信、简化的部署等；

二、.NET时代来临

　　2002年，微软发布了.NET框架的第一个版本，.NET框架是一种比MFC和COM编程技术更一致并面向对象的环境。

　　（一）NET框架的组成

　　.NET框架由三部分组成，如下图所示。

（1）编程工具：IDE、编译器、调试器、网站开发服务端技术（ASP.NET,WCF等）；

（2）执行环境—CLR（公共语言运行库）：内存管理、垃圾回收、即时编译等；

（3）BCL（基类库）：在.NET框架中使用的一个大的类库，也可以在程序中使用；

     （二） 大大改进的编程环境

           面向对象的开发环境、自动垃圾收集、互操作性、不需要COM等；

          注：关于互操作性的学习，可以参考这位大侠的文章：C#互操作系列

三、全新的编译过程

　　（一） 编译成CIL（公共中间语言）

　　.NET语言的编译器接受源代码文件，并生成名为程序集（程序集要么是可执行的，要么是DLL）的输出文件。下图阐述了这个过程。

 

（二） 编译成本机代码

　　程序的CIL直到它被调用执行时才会被编译成本机代码，在运行时，CLR执行如下图所示的步骤。

　这里有两个名词需要理解：

　　（1）托管代码：使用.NET框架编写的代码成为托管代码（Managed Code），需要CLR。

　　（2）非托管代码：不在CLR控制下运行的代码，比如Win32 C/C++ DLL，称为非托管代码（Unmanaged Code）。

四、核心组件—CLR：一个不辞辛劳的清洁工

　　毫无疑问，.NET框架的核心组件是CLR（公共语言运行时），它在操作系统的顶层，负责管理程序的执行。

五、基础结构—CLI：一起长大的约定，那样清晰

　　过去，各种不同语言的类型特征（例如，组成整数的位数对于不同的语言和平台就有很大差别）不一致，缺乏统一性。为了使不同语言编写的程序和库能够一起有序协作，必须要有一组标准。

　　CLI就是这样的一组标准，它把所有.NET框架的组件连接成一个内聚的、一致的系统。它展示了系统的概念和架构，并详细说明了所有软件都必须坚持的规则和约定。CLI的组成如下图所示：

 

  在CLI的众多组成部分中，最重要的是CTS和CLS。CTS（公共类型系统）定义了那些在托管代码中一定会使用的类型的特征，而CLS（公共语言规范）详细说明了一个.NET兼容语言的规则、属性和行为。

六、编译和执行的整个过程

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参考资料：《C#图解教程》