私信我或关注微信号：猿来如此呀，回复：学习，获取免费学习资源包。

?、C#,CLR，IL，JIT概念 以及 .NET 家族

（?）基础概念

C# (念作 C Sharp) 是在CLR上实现的一种编程语言，也是.NET平台上最通用的编程语言，它在语法上借鉴了Java和C++风格，但更为精简。Borland Turbo Pascal编译器的主要作者安德斯·海尔斯伯格（Anders Hejlsberg）是C#与.NET平台的创始人。本文诣在为初次接触C#和.NET平台的用户提供较全面的路线指引，也为早期.NET开发人员介绍当代.NET平台的新特性。

相对于 C 和 C++，C# 在许多方面进行了限制和增强：

1、指针（Pointer）只能用于不安全模式之中。大多数对象访问通过安全的引用实现，以避免无效的调用，并且有许多算法用于验证溢出，指针只能用于调用值类型，以及受垃圾收集控制的托管对象。

2、对象不能被显式释放，代替为当不存在被引用时通过垃圾回收器回收。

3、只允许单一继承（single inheritance），但是一个类可以实现多个接口（interfaces）。

4、C# 比 C++ 更加类型安全。默认的安全转换是隐含转换，例如由短整型转换为长整型和从派生类转换为基类。而接口布尔型同整型，及枚举型同整型不允许隐含转换，非空指针（通过引用相似对象）同用户定义类型的隐含转换字段被显式的确定，不同于C++的复制构造函数。

5、数组声明语法不同（"int[] a = new int[5]"而不是"int a[5]"）。

6、枚举位于其所在的名字空间中。

7、C# 中没有模版（Template），但是在C# 2.0中引入了泛型（Generic programming），并且支持一些 C++ 模版不支持的特性。比如泛型参数中的类型约束。另一方面，表达式不能像C++模版中被用于类型参数。

8、属性支持，使用类似访问成员的方式调用。

9、完整的反射支持。

CLR-Common Language Runtime 意为公共语?运?库，它是?个可由多种不同编程语?使?的运?库，只要是?向 CLR 的编译器编译的编程语?都被 CLR ?持。

IL-Intermediate Language，意为中间语?，?向 CLR 的编程语?被编译为IL代码，IL代码也被称为托管代码，它是与 CPU ?关的机器语?，是?种?向对象的机器语?。每?个 IL 代码?件被称为托管模块（managed module）。托管模块是 ?个32位或是64位可移植执?体?件，它们需要CLR才能执?。

每个托管模块带有相应的元数据（metadata），元数据描述模块中定义的内容，?如类型及成员、导?的类型及成员。每 个托管模块由操作系统头信息、CLR头（记录版本、?口?法等）、元数据、IL代码（CLR在运?时将IL编译成本地CPU 指令）。 ?个.NET程序集是由?个或者多个托管模块和资源?件组成，程序集是?个或是多个托管模块的逻辑分组，是最?的可重用、安全性及版本控制单元。

JIT-just-in-time，意为CLR对IL代码进?即时编译的过程，CLR拥有进?JIT过程的编译器（JITComiler），它将要调?的 IL 代码编译为本地 CPU 指令。

（二）.NET 家族

本文将Windows上的.NET Framework称为经典 .NET，由公共语?运?库(CLR)和类库（FCL --Framework Class Library）构成。

.NET Core 是 经典.NET 的跨平台实现，.NET Standard是 .NET Core 和 .NET Framework之间的通用库。

Mono是一个由Xamarin公司所主持的开源项目。该项目的目标是创建一系列匹配ECMA标准的.NET工具，包括C#编译器和通用语言架构。

ML.Net 是.NET Core上实现的AI开发框架。

开发Windows应用建议选择经典.NET （v.4.x）；

开发Linux上的微服务、Web服务、docker容器服务建议使用.NET Core (v.2.2.x、v.3.0.x) ；

开发跨平台手机应用建议使用.NET Xamarin框架（支持ios,Aandroid）；

注：Visual Studio 2017 支持用户使用以上任何一个框架开发应用，并内置相关应用场景的项目模板。

微软公司在2014年开源了Roslyn编译器，随后成立了.NET 开源基金会，并在 Github上以MIT协议公开了.NET源代码。详情参考： https://github.com/dotnet

.NET 5 将在2020年推出，它将统一目前所有的 .NET 分支。

上图为.NET 5 架构图

上图是 .NET 发布路线图

二、C# 语言要点

（一）基元类型

（二）引用类型和值类型

CLR?持引?类型和值类型。 引?类型总是从托管堆上分配，C#的new操作符会返回对象的内存地址。结构与枚举都是值类型，与引?类型相?，值类型是?种轻量级的类型，值类型实例是在线程的堆栈上分配，值类型不需要内存指针，不需要垃圾收集处理。所有类型 都是System.Object派?，所有值类型都是由System.ValueType抽象类派?。

（三） 值类型的装箱与拆箱：

当需要?个值类型进?实例引?时产?装箱（boxing） ，装箱过程是从托管堆中分配内存，并将值类型字段复制到新分 配的堆内存，然后返回新对象的引?。

装箱情景：

Struct Point{public int32 x,y;}

Public sealed class Program

{

Public static void Main()

{

ArrayList a = new ArrayList();

Point p;

For(int32 i =0;i<10;i++)

{

p.x = p.y = i;

a.Add(p);//这?产?装箱，Add?法?参必须是Object类型，?Object类型是?个引?类型，值类型P要被装箱为引? 类型。

}

}

}

上例中，ArrayList内的p元素是引?类型，与原 Point P 结构脱离了关系。

拆箱情景（unboxing）:

Point p2 =(Point)a[0];//这?产?拆箱

拆箱是获取已装箱对象各个字段的地址（拆箱关键），并将已经装箱的对象的字段值复制到新的值类型变量的字段。拆 箱时只能将对象拆箱为它装箱时的类型。

?动控制装箱的速度将?编译器装箱的速度快。

如：

1)Int32 v =5;Console.writeLine(“{0}{1}{2}”,v,v,v);

2)Int32 v=5;object o =v（?动装箱）;Console.writeLine(“{0}{1}{2}”,o,o,o)//这个?法快

（四）类型、类成员、接口

类型基础

类型：是可以在类型内部嵌套地定义其他类型的逻辑单位。

类型的成员种类：常量、字段、实例构造器、类型构造器（静态构造）、?法、操作符重载、转换操作符、属性、静态 事件、实例事件。

访问修饰符表：

组件版本控制修饰符表：

静态类（static class）：静态类是不需要实例化，仅拥有静态成员的类型。静态类不?持接?，这是因为只有使?类的实 例的时候才调?类的接??法。静态类型只包括静态成员，静态类本?不能?作字段、?法参数或者局部变量。

部分类（partial class）：为了将?个类分布在多个?件中编辑?采?partial修饰符，它们在编译后成为?个类。

索引器（indexer）：索引器是?种参数化的成员属性。索引器不?持静态类型。索引器的作?是为类型向外界间接提供 内部的集合成员。

例：

public object this[int x]{get;set;}，public object this[int x,int y]{get;set;}

可变参数?法：以params关键字修饰的参数称为可变参数，它允许输?数量不定的参数来调??法。

例：

Public static double GetAvg(params double[] list){…}; GetAvg(1,2,12,4,3.2);GetAvg(1,57.3);

基类初始化（initializer）调?：?类在实例化时可以?并调?基类的构造函数。这在多个类共享基类构造函数设置的? 些公共成员属性时更便利。

例：

Public class ClassA

{

public ClassA(int a,string b){…}

}

Public class ClassB:ClassA

{

public ClassB(int a,string b,bool c):base(a,b){…}

}

类型的私有构造函数常被?于只通过静态?法和字段来提供功能的类型。采?私有构造函数的类不能被外部类实例化， 但可以在内部实例化。

静态构造函数?于初始化静态成员，也只能访问静态成员，不管类型被实例化多少次，静态构造函数只执??次。

C# 特性标记的使用

[AttributeUsage(AttributeTargets.Property | AttributeTargets.Class, Inherited = true)]

public class CustomerAttribute:Attribute

{

public String Name{get;set;}

}

使用反射获取特性标记值

[CustomerAttribute(){Name="Sample"}]

public class Sample(){}

Sample o = new Sample();

Type ot = typeof(o);//typeof(t)

ot.GetCustomAttributes();

C# 匿名扩展方法

public class A

{

public A();

public void M1();

}

public static class M

{

public static M2(this A a )

{

//do sth.

}

}

（五） 集合类型 Array\ArrayList\List\HashTable（哈希表）\Dictionary（字典）\Stack（堆栈）\Queue（队列）

Array类型：是实现数组的基类，只有系统和编译器可以派?。Araay提供CreateInstance?法进?后期绑定，没有公共构 造函数。以下都是声明数组的?式：

Array my1DArray=Array.CreateInstance( typeof(Int32), 5 );

Int32[] my2DArray = new Int32[5]{1,2,3,4,5}

ArrayList类型：是??按需?动增加的Array实现，实现了IList接?。以下是ArrayList常见?法：

ArrayList myAL = new ArrayList();

myAL.Add("Hello");

myAL.Add("World"); myAL.Add("!");

HashTable: 表?键/值对的集合，这些键/值对根据键的哈希代码进?组织。

例：

public static void Main() {

// Creates and initializes a new Hashtable.

Hashtable myHT = new Hashtable();

myHT.Add("First", "Hello");

myHT.Add("Second", "World");

myHT.Add("Third", "!");

// Displays the properties and values of the Hashtable.

Console.WriteLine( "myHT" );

Console.WriteLine( " Count: {0}", myHT.Count );

Console.WriteLine( " Keys and Values:" );

PrintKeysAndValues( myHT );

}

public static void PrintKeysAndValues( Hashtable myHT ) {

Console.WriteLine( "\t-KEY-\t-VALUE-" );

foreach ( DictionaryEntry de in myHT )

Console.WriteLine("\t{0}:\t{1}", de.Key, de.Value);

Console.WriteLine();

}

Dictionary：是HashTable的泛型实现

Stack：表?对象的简单的后进先出?泛型集合。Stack 的容量是 Stack 可以保存的元素数。Stack 的默认初始容量为 10。 向 Stack 添加元素时，将通过重新分配来根据需要?动增?容量。Stack常被当作循环缓冲区。

Queue（队列）：是表?对象的先进先出集合，与Stack相反。队列在按接收顺序存储消息???常有?，以便于进?顺 序处理。此类将队列作为循环数组实现。存储在 Queue 中的对象在?端插?，从另?端移除。

Queue 的容量是 Queue 可以保存的元素数。Queue 的默认初始容量为 32。向 Queue 添加元素时，将通过重新分配来根据 需要?动增?容量。

（六）泛型

泛型（generic）是CLR与编程语?提供的?种实现“算法重?”的机制。

例：

List sl = new List();sl.add(DateTime.Now);sl.add(DateTime.MinValue);

泛型对象设计?于管理在类型上成家族的集合，例如设计?个??类型?于创建或修改基于某个接口演变的多个?类型 的对象。

例：

/// <summary>

/// 为安全成员对象提供公共服务

/// </summary>

public abstract class SecurityMemberService<T> where T:ISecurityMember

{

public abstract T MemberLogin(string memberUserName,string memberPassword);

public abstract T MemberLogin(string memberEmail,string memberPassword);

public abstract bool MemberLogout(T member);

public abstract T CreateMember(T obj,SecurityMemberInfo info);

public abstract bool DeleteMember(T member);

public abstract T FindMemberByUserName(string userName);

public abstract T FindMemberByEmail(string email);

public abstract bool LockMember(T member);

public abstract bool UnlockMember(T member);

public abstract bool ChangePassword(string memberName, string oldPassword,string newPassword);

public abstract bool ChangePasswordQuestionAndAnswer(T member);

public abstract bool ResetPasswordAndUpdate(T member);

}

在上例中，SecurityMemberService类型封装了?般对ISecurityMember类型的处理?法，类型参数T可以是任意 实现了ISecurityMember接?的类型，这样对这些类型的?般处理并不需要创建额外对应的??类型。 注意：泛型类SecurityMemberService有?个对类型参数T的约束，它由where关键字指定。

在?泛型类中也可以有泛型?法成员，同样泛型?法也可有类型约束。

例：

Public class A

{

Void M1<T>(T obj){obj.ToString();}

Void M2<T>(T obj)where T:ClassB {obj.ToString();}

}

委托也可以被设计成泛型，因为委托也可以被当作?法的?种定义形式，即委托本身描述的是回调?法的定义。

例：

Delegate void EventHandler(Object sender,TEventArgs e)where TEventArgs:EventArgs;

上例定义的EventHandler要求回调?法中的参数e必须是EventArgs类型或是EventArgs的派?类型，TEventArgs 是?个类型参数，相当于常?的T。

（七）线程 （Threading、Lock、Monitor、Mutex）

线程概述：

线程分为前台线程和后台线程，后台线程不妨碍程序的终?。线程具有优先级，优先级?的线程会得到更多的CPU时 间。多线程可以提?对CPU时间的利?率，但会占?更多的内存等资源。

线程安全：

Lock关键字可以将?段代码定义为互斥段。互斥段在?个时刻内只允许?个线程进?执?，?其他线程必须等待。如果 有?些任务每次只能交给?个线程去操作，就可以使?Lock关键字将代码定义为互斥段。

例：

Lock(this)

{

//do anything

}

Monitor 类通过向单个线程授予对象锁来控制对对象的访问。对象锁提供限制访问代码块（通常称为临界区）的能?。当 ?个线程拥有对象的锁时，其他任何线程都不能获取该锁。还可以使? Monitor 来确保不会允许其他任何线程访问正在由 锁的所有者执?的应?程序代码节，除?另?个线程正在使?其他的锁定对象执?该代码。

例：

Queue myQueue = new Queue();

Monitor.Enter(myQueue);

//可以在当前线程下对myQueue做任何操作。

Monitor.Exit(myQueue)//释放锁

为了保证在异常情况下仍可释放锁，Monitor.Exit()?法可以放在finally块?。调?Monitor.Pulse()?法会通知预备队列中的 线程可以?即使?释放的对象。

Mutex类是同步基元。当两个或更多线程需要同时访问?个共享资源时，系统需要使?同步机制来确保?次只有?个线程 使?该资源。

Mutex只向?个线程授予对共享资源的独占访问权。如果?个线程获取了互斥体，则要获取该互斥体的第?个线程将被挂 起，直到第?个线程释放该互斥体。已命名的系统互斥体（Mutex）在整个操作系统中都可见，可?于同步进程活动。

与Monitor类不同，Mutex可与WaitHandle?起构成“等待机制”，Mutex还可以穿越应?程序域。

例：

class Test

{

// Create a new Mutex. The creating thread does not own the

// Mutex.

private static Mutex mut = new Mutex();

private const int numIterations = 1;

private const int numThreads = 3;

static void Main()

{

// Create the threads that will use the protected resource.

for(int i = 0; i < numThreads; i++)

{

Thread myThread = new Thread(new ThreadStart(MyThreadProc));

myThread.Name = String.Format("Thread{0}", i + 1);

myThread.Start();

}

// The main thread exits, but the application continues to

// run until all foreground threads have exited.

}

private static void MyThreadProc()

{

for(int i = 0; i < numIterations; i++)

{

UseResource();

}

}

// This method represents a resource that must be synchronized

// so that only one thread at a time can enter.

private static void UseResource()

{

// Wait until it is safe to enter.

mut.WaitOne();

Console.WriteLine("{0} has entered the protected area",

Thread.CurrentThread.Name);

// Place code to access non-reentrant resources here.

// Simulate some work.

Thread.Sleep(500);

Console.WriteLine("{0} is leaving the protected area\r\n",

Thread.CurrentThread.Name);

// Release the Mutex.

mut.ReleaseMutex();

}

}

来源网络，侵权联系删除