【C#学习】01--基本概念

1.1　关于C#

　　C#只是一种简单安全的新型面向对象语言，继承了C的语法风格和C++的面向对象特性，不再提供对指针类型的支持（因此程序不可随便访问内存地址空间）、不再支持多重继承；

　　C#的诞生意义是生成面向.NET Framework环境的代码，身为编程语言的一种，它作为开发工具而存在，本身并不是.NET的一部分；

　　.NET Framework为C#提供了程序设计环境，CLR为C#程序语言提供了一个托管的运行时环境。

　　C#的特点：

　　1.简洁
　　2.自由
　　3.继承了C++的强大功能
　　4.强大的Web服务器控件
　　5.支持跨平台
　　6.与XML（Extensible Markup Language, 可扩展标记语言，用于标记电子文件使其具有结构性）相融合

1.2　相关概念

1.2.1　.NET Framework平台
　　一个集成的（integrated）、面向对象的（object-oriented）的开发平台，以公共语言运行时/公共语言运行库（Common Language Runtime, 简称CLR）为基础，主要由CLR和.NET Framework基础类库（Base Class Library, 简称BCL）两部分组成。C#语言及其编译、运行依赖的主体。

补充：.NET Framework的定位与内部层级
　　.NET Framework介于操作系统和应用程序之间，负责管理运行在.NET Framework上的各种应用程序；

　　.NET应用程序并不依赖于操作系统，只依赖于.NET Framework；
　　底层是CLR，CLR的上层是基础类库BCL（主要作用就是为.NET程序开发提供常用类库），在BCL的上一层是Windows窗体、ASP.NET等模块（用于开发包括桌面应用程序、网络应用程序等在内的各种应用程序）。

1.2.2　CLR（Common Language Runtime）公共语言运行时、公共语言库、.NET运行时
　　.NET Framework的执行环境，也是.NET Framework的核心；
　　主要负责管理.NET应用程序的编译、运行以及一些基础服务，为.NET应用程序提供了一个虚拟的运行环境；
　　同时还负责为应用程序提供内存分配、线程管理、垃圾回收等服务；
　　对代码实施安全检查（在CLR控制下运行的代码-托管代码Managed Code）相比较C/C++程序开发时需要手动管理、释放内存，.NET Framework将这些操作自动化了，这就是.NET Framework的显著优点，但自动化的同时也导致了性能的降低。

1.2.3　CTS（Common Type System）通用类型系统
　　.NET将各种不同编程语言的数据类型进行抽象诞生了CTS。不同的编程语言在.NET Framework上经过编译后都转换成了CTS类型，为不同语言的变量相互交换信息提供了保证，这就是.NET Framework支持混合语言编程的基本原理。
例如：Virsual Basic.NET定义的Integer数据类型 和 C#中定义的int类型，在 .NET Framework中都会被转换成一样的System.Int32数据类型。

1.2.4　CLS（Common Language Specification）公共语言规范
　　CTS的子集，.NET平台上编写的对象之间实现互相调用、语言的互操作性实现的前提；
　　CLS是一个最低标准集，所有面向.NET的编译器都支持CLS；
　　CTS和CLS一起确保语言的互操作性。

1.2.5　CIL（Common Intermediate Language）通用中间语言，简称中间语言
　　C#程序第一次编译后生成的托管代码（Managed Code），与处理器的指令集很相似（指令集：处理器/CPU 中用来计算和控制计算机系统的一套指令的集合）；
　　类似于不同编程语言中定义的数据类型在.NET Framework中都会被编译为CTS类型，不同的编程语言在.NET Framework上都会被编译为CIL；
　　CIL为.NET的语言互操作性提供了支持。

1.3　C#程序运行原理

 　　C#程序运行主要分为两个阶段：编译期和运行期，这两个阶段中各进行一次编译

1.3.1　编译期（第一次编译）

　　由CLR中的C#编译器对C#代码进行编译，输出由CIL为内容语言形式的.dll文件或.exe文件

1.3.2　运行期（第二次编译）

　　CLR针对目前特定的硬件环境通过编译器（即时编译器）将CIL即时编译（JIT）为本机代码并执行

　　编译为本机代码后的代码会被自动存入缓冲区，下次使用相同代码将直接从缓冲区中调用，因此相同的代码只编译一次，由此提高了程序运行的速度