C# 简介

C#(发音为 "C-sharp")是一种现代化的、面向对象的编程语言,最初由微软开发,作为 .NET Framework 的一部分。它的设计灵感来源于 C 和 C++,同时也受到 Java 的影响,旨在提供一种简洁、强大且安全的编程语言。C# 由于其强大、简洁且高效的特性,广泛应用于从桌面应用到分布式系统的各类项目中。

1、C# 简介

1)C#是由C和C++衍生出来的一种安全的、稳定的、简单的、优雅的面向对象编程语言。它在继承C和C++强大功能的同时去掉了一些它们的复杂特性(例如没有宏以及不允许多重继承)。C#综合了VB简单的可视化操作和C++的高运行效率,以其强大的操作能力、优雅的语法风格、创新的语言特性和便捷的面向组件编程的支持成为.NET开发的首选语言。

2)C#是面向对象的编程语言。它使得程序员可以快速地编写各种基于MICROSOFT .NET平台的应用程序,MICROSOFT .NET提供了一系列的工具和服务来最大程度地开发利用计算与通讯领域。

2)C#使得C++程序员可以高效的开发程序,且因可调用由 C/C++ 编写的本机原生函数,而绝不损失C/C++原有的强大的功能。因为这种继承关系,C#与C/C++具有极大的相似性,熟悉类似语言的开发者可以很快的转向C#。

C# 用于:

  • 移动应用程序
  • 桌面应用程序
  • Web应用程序
  • Web服务
  • 网站
  • 游戏
  • VR
  • 数据库应用程序
  • 其它还有很多

2、编程语言的优点

1)它是世界上最受欢迎的编程语言之一

2)它易于学习且易于使用

2)它拥有巨大的社区支持

3)C# 是一种面向对象的语言,它为程序提供了清晰的结构,并允许代码被重用,从而降低了开发成本。

4)由于C#接近C,C ++和Java,因此程序员可以轻松地切换到C#,反之亦然。

3、C#发展历史

C#(C-sharp)是由微软开发的现代编程语言,最早作为 .NET Framework 的一部分出现。它的设计目标是提供一种简单、现代化的语言,兼具强大功能和高性能,适合开发各种类型的应用程序。

 1)C# 的诞生 (2000年)

C# 的设计灵感来源于 C、C++ 和 Java,主要由安德斯·海尔斯伯格(Anders Hejlsberg)主导。海尔斯伯格曾参与 Turbo Pascal 和 Delphi 的开发,并且是 C# 的首席设计师。C# 旨在结合 C++ 的强大功能和 Java 的简洁性,并解决 C++ 的复杂性和潜在问题。

首次发布,C# 于 2000 年与 .NET Framework 一同发布,成为了微软开发平台的核心编程语言之一。在 .NET Framework 1.0 中,C# 提供了支持面向对象编程、类型安全、垃圾回收等特性,标志着微软向 Java 和 C++ 编程语言的竞争迈出了重要一步。

2) C# 1.0 (2002年)

正式发布,C# 1.0 在 2002 年与 .NET Framework 1.0 一同发布。它是面向对象的语言,提供了基本的类和对象机制、接口、继承、多态等特性。

泛型的初步支持:尽管 C# 1.0 并没有完全支持泛型,但它为后续版本的泛型特性奠定了基础。

3)C# 2.0 (2005年)

泛型的引入,C# 2.0 版本引入了泛型(Generics),使得开发者能够编写更灵活的代码,同时提高了类型安全性。

匿名方法和委托,该版本引入了匿名方法(Anonymous Methods)和改进的委托(Delegates),增强了函数式编程的能力。

集合初始化器,集合初始化器允许开发者使用更简洁的语法来创建和初始化集合类型。

4)C# 3.0 (2007年)

语言集成查询(LINQ),C# 3.0 版本的最大亮点是 LINQ(Language Integrated Query)。它使得开发者能够在 C# 代码中直接查询集合、数据库、XML 等数据源,极大简化了数据操作和处理的过程。

Lambda 表达式,C# 3.0 引入了 Lambda 表达式,为函数式编程提供了强大的支持,简化了委托和匿名方法的使用。

扩展方法,扩展方法使得开发者可以在不修改原有类的情况下,为已有类添加方法,增强了代码的可扩展性。

5)C# 4.0 (2010年)

动态语言支持,C# 4.0 引入了 dynamic 关键字,支持动态类型,允许开发者在编译时不进行类型检查,而是在运行时进行类型解析。这使得 C# 可以与其他动态语言(如 Python、JavaScript)交互。

命名参数和可选参数,C# 4.0 引入了命名参数和可选参数,极大简化了方法调用,特别是在调用复杂 API 时。

改进的 COM 支持,改进了与 COM 组件的互操作性,使得 C# 更加适合与现有的 COM 组件进行交互。

6)C# 5.0 (2012年)

异步编程(async 和 await),C# 5.0 引入了 async 和 await 关键字,使得编写异步编程变得更加简洁,极大简化了异步代码的编写与理解。

改进的事件和通知,引入了 INotifyPropertyChanged 等接口,改进了数据绑定和 UI 更新机制,特别是在 WPF 和 Silverlight 中。

7)C# 6.0 (2015年)

语法糖和简化,C# 6.0 引入了很多语法糖(syntactic sugar),让代码更加简洁和易读。例如,支持表达式-bodied 方法、属性和运算符,简化了很多冗长的代码。

字符串插值,通过字符串插值($ 前缀),C# 6.0 简化了字符串的拼接方式,提升了代码可读性。

Null 条件运算符:引入了 null 条件运算符(?.),使得处理可能为 null 的对象变得更加简便。

8)C# 7.0 (2017年)

值元组,C# 7.0 引入了元组(Tuples),并且支持值元组,使得返回多个值变得更加简便。

模式匹配,引入了模式匹配,使得开发者可以通过 is 运算符和 switch 语句对类型进行匹配,简化了复杂的类型检查。

9)C# 8.0 (2019年)

异步流(Asynchronous Streams),C# 8.0 引入了异步流(IAsyncEnumerable<T>),使得异步编程更加灵活,支持异步迭代器。

Null 处理增强,引入了 nullable reference types,帮助开发者更好地处理 null 值,减少空引用异常(NullReferenceException)的风险。

默认接口方法,C# 8.0 支持接口中定义默认实现的方法,这为接口提供了更强的功能,避免了因为接口变更导致的破坏性影响。

10)C# 9.0 (2020年)

记录类型(Record Types,C# 9.0 引入了记录类型(record),简化了不可变数据类型的定义,自动生成 Equals、ToString 和 GetHashCode 等方法,极大提高了数据对象的易用性。

Init-only 属性,支持初始化时设置的只读属性(init),让对象的属性只能在创建时进行设置,增强了不可变对象的支持。

11)C# 10.0 (2022年)

全局 usings,C# 10 引入了全局 using 指令,允许开发者将常用的命名空间放在一个地方,使代码更加简洁。

文件范围的命名空间,命名空间声明可以在文件范围内进行,简化了命名空间的书写方式。

4、C# 应用领域

C# 是一门功能强大的编程语言,广泛应用于各种领域,特别是在与 Microsoft 的技术栈紧密集成时。

1)Web 开发

ASP.NET 和 ASP.NET Core,C# 是开发 Web 应用程序的主要语言,特别是在 ASP.NET 和 ASP.NET Core 环境下。ASP.NET 是一个开源的 Web 框架,用于构建动态网站、Web 应用程序和 Web API。

Web API,利用 C# 和 ASP.NET Core,可以轻松开发 RESTful API,支持前端应用程序和移动端与后台数据进行交互。

Blazor,Blazor 是一个基于 C# 的 Web 应用框架,可以使用 C# 来构建 Web 客户端应用,而不是 JavaScript。

2)桌面应用开发

Windows Forms,这是用于构建传统 Windows 桌面应用程序的经典框架,C# 可以用来开发各种企业级桌面软件。

WPF (Windows Presentation Foundation),WPF 是一种用于构建丰富桌面应用的框架,支持更复杂的图形和界面元素。

MAUI (Multi-platform App UI),是微软推出的跨平台应用开发框架,基于 C# 开发,能够在 Windows、macOS、iOS 和 Android 上运行。

3)移动应用开发

Xamarin,Xamarin 是一个跨平台的移动开发框架,使得开发者可以用 C# 编写共享代码,并生成可以在 iOS 和 Android 上运行的原生应用。通过 Xamarin,开发者能够大大减少开发时间和成本。

MAUI(未来的 Xamarin 继承者),与 Xamarin 相似,MAUI 支持构建跨平台应用(Windows、macOS、iOS 和 Android)。

4)游戏开发

Unity,Unity 是全球最流行的游戏引擎之一,支持 2D 和 3D 游戏开发。Unity 使用 C# 作为主要的编程语言,因此 C# 在游戏开发中得到了广泛应用。无论是移动游戏、PC 游戏还是 VR 游戏,C# 都是开发者常用的语言之一。

C# 与 Unity 的集成,C# 使得 Unity 游戏引擎的脚本编写变得简便且高效,适用于开发从简单到复杂的各类游戏。

5)企业级应用开发

Web Services 和 API,C# 与 .NET 平台的结合使得它在开发大型企业级 Web 服务和 API 时非常受欢迎,特别是在金融、电商、医疗和制造业等领域。

企业应用集成,利用 C# 开发应用程序进行业务逻辑和企业系统的集成,比如与数据库(SQL Server)、消息队列、ERP 系统等的集成。

6)云计算与微服务

Azure 开发,C# 与 Microsoft Azure 平台的结合使得它在云计算领域具有重要作用。开发者可以使用 C# 构建云端应用、微服务以及无服务器计算(Azure Functions)等。

Docker 和 Kubernetes,C# 也可以用于容器化应用程序的开发,支持通过 Docker 和 Kubernetes 部署和管理微服务架构。

7)机器学习与人工智能

ML.NET,C# 也可以用于机器学习开发,ML.NET 是一个为 .NET 开发者设计的开源机器学习框架,支持数据建模、预测分析、分类、回归等任务。

TensorFlow.NET,通过 C#,开发者可以在 .NET 平台上使用 TensorFlow 进行深度学习任务。

8)自动化与脚本编程

PowerShell 脚本,C# 可以与 PowerShell 脚本结合使用,进行系统自动化管理、监控和维护。很多系统管理员会用 C# 编写更复杂的自动化工具。

任务调度与流程自动化,C# 用于开发任务调度器和工作流引擎,尤其适用于企业中的流程自动化任务。

9)硬件开发与嵌入式系统

Windows IoT,C# 可以用于开发嵌入式应用程序,特别是在 Windows IoT 环境下。通过 C#,开发者可以为物联网设备(如智能家居设备、传感器等)编写代码。

C# 与 Raspberry Pi,C# 也可以用于开发 Raspberry Pi 等开源硬件项目,适用于构建各种嵌入式系统。

10)数据科学与分析

数据处理与分析,虽然 Python 是数据科学的主流语言,但 C# 也有一些强大的库(如 Math.NET 和 Deedle),可以用来进行数学运算、统计分析和数据处理。

与 SQL Server 的集成,C# 与 Microsoft SQL Server 紧密集成,适用于大规模数据存储和处理。

11)网络编程与通信

TCP/IP、UDP 网络编程,C# 支持使用 Socket 编程进行低级别的网络通信,开发用于客户端和服务器之间数据交换的应用。

SignalR,SignalR 是一个用于实时 Web 应用的库,允许 C# 开发者构建实时功能,如即时聊天和通知。


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