试析C#编程语言的特点及功能

摘要：如今，从C#编程语言的发展前景分析，其可能在多个操作系统平台中编写各种实现，而从现实应用情况来看，大多数操作人员及编译器供应商已经将C#作为创建编译器版本的标准。本文从工作实践出发，主要对C#编程语言的特点及功能进行了探讨分析。

关键词：C#；编程语言；特点；功能

中图分类号：G623.58 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2013.03.047

0 引言

C#专业人士通常读成“C sharp”，而更多的非专业人士通常读成“C#”，其是一种安全、稳定、简单、优雅，在C及C++编程语言基础上衍生发展而来的面向对象的新的编程语言。C#不仅继承了C及C++的强大的编程功能，并且有效解决了存在的复杂特性问题（如缺少宏及模版，无法实现多重继承等），其可以说集中了VB编程语言简单可视化操作以及C++编程语言高运行效率的特点，具有易于操作、风格优雅、特性突出及面向组件编程便捷等优势，已发展成为ECMA与ISO标准规范。虽然表面上看C#是在C++基础上写成的，然而实质上其是Java、Pascal、VB等各类语言的综合。

1 C#编程语言的特点分析

C#是其是一种安全、稳定、简单、优雅，在C及C++编程语言基础上衍生发展而来的面向对象的新的编程语言。程序员通过C#可以在Microsoft的NET平台上方便地建立各种应用程序，其与Java编程语言类似。

1.1 继承发展了C++功能

C#不仅继承了C++类型安全检测及重载等强大功能，同时还提供了取代C++的ANSI和C预处理程序等功能的新功能，使类型安全性进一步提高。

1.2 应用开发（RAD）迅速

C#具备的支持快速开发（PAD）功能使其成为重要的开发语言。该功能能够极大地增加开发效率，让开发人员不必再进行无意义的重复性劳动，该功能可以从垃圾收集和指代等特性上表现出来。通过垃圾收集机制可以使开发人员在内存管理上变得相对容易，而通过指代功能则可以使开发人员直接调用函数。C#编程语言还解决了C++易产生程序错误的缺点，通过C#可以让开发人员使用较少代码编写出功能强大的应用程序，防止发生错误，有效缩短系统开发周期等。

1.3 语言使用自由

C#编程可以充分享有使用自由，其能够与所有支持.NET的编程语言实现信息互换，并可随意继承与使用其他编程语言，节省了大量时间，提高了工作效率，无需改变语言各类即可实现.NET下相互交流。

1.4 Web服务端组件强大

采用C#进行Web编程时，Web服务端组件十分强大，其既有传统组件，同时还有可编程组件，能够实现自动连接服务功能，通过C#能够进行服务器端的组件编写，开展数据绑定等服务更加便捷简单。

1.5 实现跨平台操作

如今，各种互联网应用程序各类繁多，因此要求开发设计出来的应用程序要能够实现跨平台操作功能。通过C#编程即可实现此功能，其可以实现客户端在在PDA、手机等非PC装置客户端能够运行。

1.6 融合XML技术

XML技术实现了与，NET的结合以后，C#编程也成为真正的网络编程，换而言之，C#与.NET可以说是专门为了XML进行设计的，C#程序员很容易通过C#内含的类应用XML技术。可以说C#使程序员编程更加自由，并使XML技术应用变得更加简单。

2 C#编程语言的功能分析

C#作为一种新的编程语言，其实现了行业语言与研究语言功能于一身，并且Microsoft还给C#编程语言注入了一些新的功能，从而使开发人员的语言构造效率变得更高。具体而言，C#语言功能的创建大都基于下面几种设计目标：

（1）统一的类型系统，创建C#语言中引用类型的使用方法。

（2）基于组件的设计，创建XML注释、属性、特性、事件、委托等功能。

（3）实用控制功能，创建在C#语言特殊功能（如安全指针操作和溢出检查等）基础上实现。

（4）实用语言构造，创建如foreach、using语句类似的实用语言构造，从而有效促进开发效率的提高。

Microsoft给C#语言以后的版本中会增加的新功能主要有以下四种。

2.1 泛型

当项目日益复杂化的情况下，程序员就急需通过某种方法来对基于组件的软件实现重复使用及自定义功能。要想达到高级代码在各种语言中可以重复使用的目的，就需要通过泛型功能加以实现。C#提供了安全而高效的泛型功能，其与C++的模板及Java的泛型语法上略有不同，然而实现方式上却大相径庭。

2.1.1 生成

程序员通过C#即可在位于基本对象类型实例中进行数据存储，从而创建出有限形式的泛型。因C#所有对象均由基本对象类型发展而来，加之.NET类型系统具有装箱与取消装箱的功能，程序员可在对象类型的变量里存储引用类型与值类型。然而，其在实现引用类型、值类型、基本对象类型的相互转换时性能存在不足之处。

2.1.2 创建使用

通过C#的泛型能够创建出高效数据结构，以供编译器使用之用。参数化类型创建时的内部算法是相同的，然而其内部数据类型会随最终用户的设置而发生变化。

2.1.3 优势

程序员应用泛型时，只要进行一次代码的编写、测试和部署，就能实现对该代码在不同数据类型中的重复使用，并且编译过程中还要检查泛型。泛型C#使代码膨胀速度得以有效降低。泛型能够创建具有类型的集合，既能保证良好的操作性能，同时又可防止创建各个类的特定变体。

2.2 迭代程序

主要指在研究语言功能基础上构造出来的语言（如CLU、Sather、icon等）。换句话说，类型可以利用迭代程序说明foreach语句如何实现对元素的迭代。

2.2.1 定义

因为迭代程序属于foreach循环结构的逻辑对应物，故其与函数定义类似，通常使用foreach关键字，其后使用一对圆括号。程序会给List类型进行迭代程序的声明，用户决定了其返回类型。

2.2.2 工作原理

迭代程序主要表明程序处理是如何进行枚举器模式操作的。通过C#编译器可以实现迭代程序代码与枚举器模式相应类及代码的转换，不必进行类与状态机的创建。该方式能够有效提高工作效率。

2.3 匿名方法

主指某种实用语言结构，程序员通过该方法可以创建可装箱处于委托当中，且今后能够执行的代码块。与LISP及Python里的对应语言概念大体相同。

2.3.1 委托代码的创建

委托是引用方法的对象。委托的调用即引用方法的调用。如某简单窗体包括列表框、文本框及按钮三个控件。按钮初始化时程序会指示其Click委托引用该对象中其它位置存储的AddClick方法，该方法里文本框的值要在列表框里进行存储。

2.3.2 使用方法

匿名方法使用时程序可直接引用委托里的可执行步骤，而不必创建新方法。其声明方法是在实例化委托基础上，加一对花括号以代表执行范围，再加一个分号终止语句。

2.3.3 工作原理

C#编译器在“匿名”委托时会自动把执行代码转换成惟一命名类里的惟一命名函数。再对存储代码块的委托进行设置，从而引用编译器生成的对象与方法。委托调用通过编译器生成方法执行“匿名”方法块。

2.4 局部类型

虽然单个文件里维护类型的全部源代码是面向对象编程的好方法，然而性能约束也可能变大类型。并且有时类型分割开销巨大。此外，程序员还会通过创建使用应用程序对源代码及修改结果代码进行。而局部类型可以实现把含有大量源代码的类型分割成为多个不同的源文件，从而为开发维护提供便利条件。并且其还可实现计算机生成类型与用户编写类型的分离，使补充或修改工具生成的代码变得简单化。

3 结论

C#是源自C及C++的，简单、现代、面向对象及类型安全的程序设计语言。C#具备Web应用程序开发的强大功能。C#相比C++而言更具应用价值，是未来.NET平台应用的主流，如今已有大量开发人员使用C#编程语言进行软件的构建。

参考文献

[1]刘甫迎等，C#程序设计教程（第2版），北京：电子工业出版社，2008

[2]孙永强等，Visual C#.NET入门与提高，北京：清华大学出版社，2002

[3]郭胜等，C#.NET程序设计教程，北京：清华大学出版社，2002

[4]王昊亮，李刚等，Visual C#程序设计教程，北京：清华大学出版社，2003

[5]Microsoft Visual C# 2008 help，2008