9. Опис мови програмування c#

Мова програмування С# була створена в кінці 1990-х років і стала частиною загальної .NET-стратегії Microsoft. Вперше вона побачила світло як бета-версія в середині 2000 року. Головним архітектором С# був Андерс Хейлсберг (Anders Hejlsberg) – один з провідних фахівців в області мов програмування, що отримав визнання у всьому світі. Досить сказати, що в 1980-х він був автором вельми успішного продукту Turbo Pascal, витончена реалізація якого встановила стандарт для всіх майбутніх компіляторів. С# безпосередньо пов'язаний із С, C++ і Java. І це не випадково. Ці три мови – найпопулярніші і найулюбленіші мови програмування в світі. Більш того, майже всі професійні програмісти сьогодні знають С і C++, і більшість знає Java. Оскільки С# побудований на міцному, зрозумілому фундаменті, то перехід від цих «фундаментальних» мов до «надбудови» відбувається без особливих зусиль з боку програмістів. Оскільки Андерс Хейлсберг не збирався винаходити своє «колесо», він зосередився на введенні удосконалень і нововведень.

Першоджерелом С# є мова С. Від С мова С# успадкувала синтаксис, багато ключових слів і оператори. Крім того, С# побудований на покращуваній об'єктній моделі, визначеній в C++. Якщо ви знаєте С або C++, то з С# ви відразу станете друзями. С# і Java зв'язані між собою дещо складніше. Як згадувалося вище, Java також є нащадком С і C++. У неї теж загальний з ними синтаксис і схожа об'єктна модель. Подібно Java, C# призначений для створення переносимого коду. Проте С# – не нащадок Java. Швидше С# і Java можна вважати двоюрідними братами, що мають загальних предків, але що отримали від батьків різні набори «генів».

Останнім часом С і С++ є найбільш використовуваними мовами для розробки комерційних і бізнес програм. Ці мови влаштовують багато розробників, але насправді не забезпечують належної продуктивності розробки. Наприклад, процес написання програми на С++ часто займає значно більше часу, чим розробка еквівалентної програми, скажімо, на Visual Basic. Зараз існують мови, що збільшують продуктивність розробки за рахунок втрати в гнучкості, яка така звична і необхідна програмістам на С/С++. Подібні рішення є вельми незручними для розробників і часто пропонують значно менші можливості. Ці мови також не орієнтовані на взаємодію з системами, що з'являються сьогодні, і дуже часто вони не відповідають існуючій практиці програмування для Web. Багато розробників хотіли б використовувати сучасну мову, яка дозволяла б писати, читати і супроводжувати програми з простотою Visual Basic і в той же час давав потужність і гнучкість C++, забезпечував доступ до всіх функціональних можливостей системи, взаємодіяв би з існуючими програмами і легко працював з виникаючими стандартами Web.

Враховуючи всі подібні побажання, Microsoft розробила нову мову – C#. У неї входить багато корисних особливостей – простота, об'єктна орієнтованість, типова захищеність, «збірка сміття», підтримка сумісності версій і багато що інше. Дані можливості дозволяють швидко і легко розробляти програми, особливо COM+ програми і Web-сервіси. При створенні C#, його автори враховували досягнення багатьох інших мов програмування: C++, C, Java, SmallTalk, Delphi, Visual Basic. Треба відмітити що унаслідок того, що C# розроблявся з чистого листа, у його авторів була можливість (якою вони явно скористалися), залишити у минулому всі незручні і неприємні особливості (що існують, як правило, для зворотної сумісності), будь-якої з попередніх йому мов. В результаті вийшла дійсно проста, зручна і сучасна мова, по потужності не поступлива С++, та така, що істотно підвищила продуктивність програм [8].

Розглянемо C++ з цієї точки зору – співвідношення в швидкості і захищеності близько до бажаного результату, але на основі власного досвіду програмування можна з упевненістю сказати, що практично завжди краще понести незначну втрату в продуктивності програми і придбати таку зручну особливість, як «збірка сміття», яка не тільки звільняє вас від утомливого обов'язку управляти пам'яттю уручну, але і допомагає уникнути вам багатьох потенційних помилок у вашій програмі.

Насправді незабаром «збірка сміття», та і будь-які інші кроки до усунення потенційних помилок стануть відмінними рисами сучасної мови. У C#, як в поза сумнівом сучасній мові, також існують характерні особливості для обходу можливих помилок.

Наприклад, крім згаданої вище «збірки сміття», всі змінні автоматично ініціалізуються середовищем і володіють типовою захищеністю, що дозволяє уникнути невизначених ситуацій у випадку, якщо програміст забуде ініціалізувати змінну в об'єкті або спробує провести неприпустиме перетворення типів [9].

Також в C# були зроблені заходи для виключення помилок при оновленні програмного забезпечення. Зміна коду, в такій ситуації, може непередбачувано змінити суть самої програми. Щоб допомогти розробникам боротися з цією проблемою C# включає підтримку сумісності версій (vesioning). Зокрема, у відмінності від C++ або Java, якщо метод класу був змінений, це повинно бути спеціально обумовлено. Це дозволяє обійти помилки в коді і забезпечити гнучку сумісність версій. Також новою особливістю є native підтримка інтерфейсів і спадкоємства інтерфейсів. Дані можливості дозволяють розробляти складні системи і розвивати їх з часом.

У C# була уніфікована система типів, тепер мажна розглядати кожен тип як об'єкт. Не дивлячись на те, використовується клас, структура, масив або вбудований тип, можна звертатися до нього як до об'єкту. Об'єкти зібрані в простори імен (namespaces), які дозволяють програмно звертатися до чого-небудь. Це означає що замість списку файлів заголовків, що включаються, в своїй програмі програміст повинен написати які простори імен, для доступу до об'єктів і класів усередині них, необхідно використовувати. У C# вираз using дозволяє не писати кожного разу назву простору імен, коли використовується клас з нього. Наприклад, простір імен System містить декілька класів, у тому числі і Console. І програміст може писати або назву простору імен перед кожним зверненням до класу, або використовувати using як це було показано в прикладі вище [8].

Сучасність C# виявляється і в нових кроках до полегшення процесу відладки програми. Традиційним засобом для відладки програм на стадії розробки в C++ є маркування значних частин коду директивами #ifdef і так далі. У C#, використовуючи атрибути, орієнтовані на умовні слова, завдяки чому можна куди швидше писати відладжуваний код.