【文章內(nèi)容簡介】 們的問題 [7]。 C是一種安全的、穩(wěn)定的、簡單的、優(yōu)雅的 語言。它在繼承 C 和 C++強大功能的同時去掉了一些它們的復(fù)雜特性（例如沒有宏和模版，不允許多重繼承）。C綜合了 VB 簡單的可視化操作和 C++的高運行效率，以其強大的操作能力、優(yōu)雅的語法風(fēng)格、創(chuàng)新的語言特性和便捷的面向組件編程的支持成為 .NET 開發(fā)的首選語言。 并且 C成為 ECMA 與 ISO 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 C看似基于 C++寫成，但又融入其它語言如 Delphi、 Java、 VB 等。 使用 C＃開發(fā)應(yīng)用程序比使用 C++簡單。但是， C是一種強大的語言，在 C++中能完成的任務(wù)利用 C++也能完成。 C中與 C++比較高級的功能等價的功能（例如直接訪問和處理系統(tǒng)內(nèi)存），只能在標(biāo)記為“不安全”的代碼中使用。這個高級編程技術(shù)是非常危險的（正如它的名稱），因為它可能覆蓋系統(tǒng)中重要的內(nèi)存塊，導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。 C代碼常常比 C++略長一些。這是因為 C是一種類型安全的語言（與 C++不同）。在外行人看 來，這表示一旦為某些數(shù)據(jù)指定了類型，就不能轉(zhuǎn)換為另一個不相關(guān)的類型。所以，在類型之間轉(zhuǎn)換時，必須嚴(yán)格遵守規(guī)則。執(zhí)行相同的任務(wù)時，用 C編寫的代碼通常比 C++長。但 C代碼更健壯，調(diào)試也比較方便， .NET總是可以隨時跟蹤數(shù)據(jù)的類型。在 C中，不不能完成諸如“把 4 個字節(jié)的內(nèi)存放在這個數(shù)據(jù)中，使之有 10 個字節(jié)長，并把它解釋為 X”等任務(wù)，但這并不是一件壞事。 C從 C和 C++中繼承了：編譯、結(jié)構(gòu)體、預(yù)編譯、操作符重載的的特點，其 9 本身又有自己獨有的特點 [8]： ? 中間代碼 ? 命名空間中的申明 ? 兩個基本類 ? 基本的數(shù)據(jù)類型 ? 參數(shù)傳遞 ? 與 COM 的集成 ? 索引下標(biāo) ? 代理和反饋 C只是 .NET 開發(fā)的一種語言，但它比其它語言更優(yōu)越，它是唯一為 .NET Framework 設(shè)計的語言，是在一直到其它操作系統(tǒng)上的 .NET 版本中使用的主要語言。要使語言如 盡可能類似于以前的語言，且仍遵守 CLR，就不能完全支持 .NET 代碼庫的某些功能。但 C能使用 .NET Framework 代碼庫提供的每種功能。 .NET 的最新版本還對 C語言進行了幾處改進，這是為了滿足開發(fā)人員的要求，使之更強大。 用 C能編寫什么樣的程序 如前所述 ， .NET Framework 沒有限制應(yīng)用程序的類型。 C使用 .NET Framework，所以也沒有現(xiàn)在應(yīng)用程序的類型。這里僅討論幾種常見的應(yīng)用程序類型 [7]。 ? Windows 應(yīng)用程序 這些應(yīng)用程序如 Microsoft Office,有我們很熟悉的 Windows 外觀和操作方式，使用 .NET Framework的 Windows Forms 模塊就可以生產(chǎn)這種應(yīng)用程序。Windows Forms 模塊是一個控件庫，其中的控件（例如按鈕、工具欄、菜單等）可以用于建立 Windows 用戶界面（ UI）。 ? Web應(yīng)用 程序 這些事 Web 頁，可以通過任何 Web 瀏覽器查看。 .NET Framework包括一個動態(tài)生產(chǎn) Web 內(nèi)容的強大系統(tǒng)，允許個性化、實現(xiàn)安全性等。這個系統(tǒng)叫做 Active 10 Server ()，我們可以使用 C通過 Web Forms 創(chuàng)建 應(yīng)用程序。 ? Web服務(wù) 這是創(chuàng)建各種分布式應(yīng)用程序的新方式，使用 Web 服務(wù)可以通過Inter 虛擬交換數(shù)據(jù)。無論使用什么語言創(chuàng)建 Web 服務(wù)，也無論 Web服務(wù)駐留在什么系統(tǒng)上，都使用一樣簡單的語法。 這些類型也需要某種形式的 數(shù)據(jù)庫訪問，這可以通過 .NET Framework 的 Active Data ()部分來實現(xiàn)。也可以使用許多其他的資源，例如創(chuàng)建聯(lián)網(wǎng)組件、輸出圖形、執(zhí)行復(fù)雜數(shù)學(xué)任務(wù)的工具。 .什么是 .NET Framework Framework 概述 .NET Framework 是用于 .NET 平臺的編程模型 ,其關(guān)鍵組件是公共語言運行庫 (CLR， Common Language Runtime) 和 .NET Framework 類庫（包括 、 和 Windows 窗體） ,它提供了托管執(zhí)行環(huán)境、簡化的開發(fā)和部署以及與各種編程語言的集成 ,是支持生成和運行下一代應(yīng)用程序和 XML Web services 的內(nèi)部 Windows 組件。 .NET Framework 旨在實現(xiàn)下列目標(biāo) [9]： ? 提供一個一致的面向?qū)ο蟮木幊汰h(huán)境，而無論對象代碼是在本地存儲和執(zhí)行，還是在本地執(zhí)行但在 Inter 上分布，或者是在遠(yuǎn)程執(zhí)行的 ； ? 提供一個將軟件部署和版本控制沖突最小化的代碼執(zhí)行環(huán)境 ； ? 提供一個可提高代碼（包括由未知的或不完全受信任的第三方創(chuàng)建 的代碼）執(zhí)行安全性的代碼執(zhí)行環(huán)境 ； ? 提供一個可消除腳本環(huán)境或解釋環(huán)境的性能問題的代碼執(zhí)行環(huán)境 ； ? 使開發(fā)人員的經(jīng)驗在面對類型大不相同的應(yīng)用程序（如基于 Windows 的應(yīng)用程序和基于 Web 的應(yīng)用程序）時保持一致 ； ? 按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生成所有通信，以確?；? .NET Framework 的代碼可與任何其他代碼集成。 11 .NET Framework 具有兩個主要組件 [10] ：公共語言運行庫和 .NET Framework 類庫。公共語言運行庫是 .NET Framework 的基礎(chǔ)。 用戶 可以將運行庫看作一個在執(zhí)行 時管理代碼的代理，它提供內(nèi)存管理、線程管理和遠(yuǎn)程處理等核心服務(wù)，并且還強制實施嚴(yán)格的類型安全以及可提高安全性和可靠性的其他形式的代碼準(zhǔn)確性。事實上，代碼管理的概念是運行庫的基本原則。以運行庫為目標(biāo)的代碼稱為托管代碼，而不以運行庫為目標(biāo)的代碼稱為非托管代碼。 .NET Framework 的另一個主要組件是類庫，它是一個綜合性的面向?qū)ο蟮目芍赜妙愋图希?用戶 可以使用它開發(fā)多種應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序包括傳統(tǒng)的命令行或圖形用戶界面 (GUI) 應(yīng)用程序，也包括基于 所提供的最新創(chuàng)新的應(yīng)用程序（如 Web 窗體和 XML Web Services）。 .NET Framework 可由非托管組件承載，這些組件將公共語言運行庫加載到它們的進程中并啟動托管代碼的執(zhí)行，從而創(chuàng)建一個可以同時利用托管和非托管功能的軟件環(huán)境。 .NET Framework 不但提供若干個運行庫宿主，而且還支持第三方運行庫宿主的開發(fā)。 例如， 承載運行庫以為托管代碼提供可伸縮的服務(wù)器端環(huán)境。 直接使用運行庫以啟用 應(yīng)用程序和 XML Web Services。 Inter Explorer 是承載運行庫（以 MIME 類型擴展的形式）的非托管應(yīng)用程序的一個示例。使用 Inter Explorer 承載運行庫使 用戶 能夠在 HTML 文檔中嵌入托管組件或 Windows 窗體控件。以這種方式承載運行庫使得托管移動代碼（類似于 Microsoft174。 ActiveX174。 控件）成為可能，不過它需要進行重大改進（如不完全受信任的執(zhí)行和獨立的文件存儲），而這種改進只有托管代碼才能提供。 下面的插圖 41顯示 了 公共語言運行庫和類庫與應(yīng)用程序之間以及與整個系統(tǒng)之間的關(guān)系。該插圖還顯示托管代碼如何在更 大的結(jié)構(gòu)內(nèi)運行。 12 圖 41 公共語言運行庫和類庫與應(yīng)用程序之間以及與整個系統(tǒng) 關(guān)系 圖 下面簡單的介紹一下 公共語言運行庫和 .NET Framework 類庫 。 公共語言運行庫 是 管理內(nèi)存、線程執(zhí)行、代碼執(zhí)行、代碼安全驗證、編譯以及其他系統(tǒng)服務(wù)。這些功能是在公共語言運行庫上運行 的托管代碼所固有的。 至于安全性，取決于包括托管組件的來源（如 Inter、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或本地計算機）在內(nèi)的一些因素，托管組件被賦予不同程度的信任。這意味著即使用在同一活動應(yīng)用程序中，托管組件既可能能夠執(zhí)行文件訪問操作、注冊表訪問操作或其他須小心使用的功能，也可能不能夠執(zhí)行這些功能。 運行庫強制實施代碼訪問安全。例如，用戶可以相信嵌入在網(wǎng)頁中的可執(zhí)行文件能夠在屏幕上播放動畫或唱歌，但不能訪問他們的個人數(shù)據(jù)、文件系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)。這樣，運行庫的安全性功能就使通過 Inter 部署的合法軟件能夠具有特別豐富的 功能。 運行庫還通過實現(xiàn)稱為通用類型系統(tǒng) (CTS) 的嚴(yán)格類型驗證和代碼驗證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)來加強代碼可靠性。 CTS 確保所有托管代碼都是可以自我描述的。各種 Microsoft 和第三方語言編譯器生成符合 CTS 的托管代碼。這意味著托管代碼可在嚴(yán)格實施類型保真和類型安全的同時使用其他托管類型和實例。 此外，運行庫的托管環(huán)境還消除了許多常見的軟件問題。例如，運行庫自動處理對象布局并管理對對象的引用，在不再使用它們時將它們釋放。這種自動內(nèi) 13 存管理解決了兩個最常見的應(yīng)用程序錯誤：內(nèi)存泄漏和無效內(nèi)存引用。 運行庫還提高 了開發(fā)人員的工作效率。例如，程序員可以用他們選擇的開發(fā)語言編寫應(yīng)用程序，卻仍能充分利用其他開發(fā)人員用其他語言編寫的運行庫、類庫和組件。任何選擇以運行庫為目標(biāo)的編譯器供應(yīng)商都可以這樣做。以 .NET Framework 為目標(biāo)的語言編譯器使得用該語言編寫的現(xiàn)有代碼可以使用 .NET Framework 的功能，這大大減輕了現(xiàn)有應(yīng)用程序的遷移過程的工作負(fù)擔(dān)。 盡管運行庫是為未來的軟件設(shè)計的，但是它也支持現(xiàn)在和以前的軟件。托管和非托管代碼之間的互操作性使開發(fā)人員能夠繼續(xù)使用所需的 COM 組件和 DLL。 運行庫 旨在增強性能。盡管公共語言運行庫提供許多標(biāo)準(zhǔn)運行庫服務(wù)，但是它從不解釋托管代碼。一種稱為實時 (JIT) 編譯的功能使所有托管代碼能夠以它在其上執(zhí)行的系統(tǒng)的本機語言運行。同時，內(nèi)存管理器排除了出現(xiàn)零碎內(nèi)存的可能性，并增大了內(nèi)存引用區(qū)域以進一步提高性能。 最后，運行庫可由高性能的服務(wù)器端應(yīng)用程序（如 Microsoft174。 SQL Server? 和 Inter 信息服務(wù) (IIS)）承載。此基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)使 用戶 在享受支持運行庫宿主的行業(yè)最佳企業(yè)服務(wù)器的優(yōu)越性能的同時，能夠使用托管代碼編寫業(yè)務(wù)邏輯。 .NET Framework 類庫是一個與公共語言運行庫緊密集成的可重用的類型集合。該類庫是面向?qū)ο蟮?，并提?用戶 自己的托管代碼可從中導(dǎo)出功能的類型。這不但使 .NET Framework 類型易于使用，而且還減少了學(xué)習(xí) .NET Framework 的新功能所需要的時間。此外，第三方組件可與 .NET Framework 中的類無縫集成。 例如， .NET Framework 集合類實現(xiàn)一組可用于開發(fā) 用戶 自己的集合類的接口。 用戶 的集合類將與 .NET Framework 中的類無縫地混合。 正如 用戶 對面向?qū)ο蟮念悗焖?希望的那樣， .NET Framework 類型使 用戶 能夠完成一系列常見編程任務(wù)（包括諸如字符串管理、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)庫連接以及文件訪問等任務(wù)）。除這些常見任務(wù)之外，類庫還包括支持多種專用開發(fā)方案的類型 [11]。例如，可使用 .NET Framework 開發(fā)下列類型的應(yīng)用程序和服務(wù)： ? 控制臺應(yīng)用程序。 ? Windows GUI 應(yīng)用程序（ Windows 窗體）。 14 ? 應(yīng)用程序。 ? XML Web Services。 ? Windows 服務(wù)。 例如， Windows 窗體類是一組綜合性的可重用的類型，它們 大大簡化了 Windows GUI 的開發(fā)。如果要編寫 Web 窗體應(yīng)用程序，可使用 Web 窗體類。 使用 .NET Framework 進行 應(yīng)用程序開發(fā) 使用 .NET Framework 編寫應(yīng)用程序 ,就是 使用 .NET 代碼庫編寫代碼（使用支持 Framework 的任何一種語言），例如 Visual Studio, VS 是一種強大的集成開發(fā)環(huán)境，支持 C（以及托管和非托管 C++、 Visual Basic 和其他的一些語言）。這個環(huán)境的優(yōu)點是便于把 .NET 功能集成到代碼中。 為了執(zhí)行 C代碼， 必須把他們轉(zhuǎn)換成為目標(biāo)操作系統(tǒng)能夠理解的語言，即本機代碼，這種轉(zhuǎn)換成為編譯代碼，由編譯器執(zhí)行。但在 .NET Framework 下，這個過程分為連個階段 [7]。 1. MSIL 和 JIT 在編譯使用 .NET Framework 庫的代碼時，不是立即創(chuàng)建操作系統(tǒng)特定的本機代碼，而是把代碼編譯為 Microsoft 中間語言（ Microsoft Intermediate Language, MSIL）代碼 ，這些代碼不專用于任何一種操作系統(tǒng)，也不專用于 C。其他的 .NET 語言，如 Visual 也可以在第一階段編 譯成為這種語言，當(dāng)使用 VS 開發(fā) C應(yīng)用程序時，編譯過程就由 VS完成。 顯然，要執(zhí)行應(yīng)用程序，必須完成更多的工作，這是 JustInTime(JIT)編譯器的任務(wù)，它把 MSIL 編譯為專用于 OS 和目標(biāo)機器結(jié)構(gòu)的本機代碼。這樣 OS才能執(zhí)行應(yīng)用程序。這里編譯器的名稱 JustInTime 反映了 MSIL 盡在需要時才編譯的事實。 過去，常常需要把代碼編譯為幾個應(yīng)用程序，每個應(yīng)用程序都用于特定的操作系統(tǒng)和 CPU 結(jié)構(gòu)。這通常是一種優(yōu)化形式（例如，為了讓代碼在 AMD 芯片上運