C# 简介

什么是 C#？

C#（读作"C Sharp"）是微软公司开发的一种现代、通用、面向对象的编程语言。它是 .NET 平台的主要编程语言之一，结合了 C++ 的强大功能和 Visual Basic 的易用性。

C# 的发展历程

历史背景

C# 由微软的 Anders Hejlsberg 领导的团队开发，于 2000 年首次发布。Anders Hejlsberg 也是 Turbo Pascal 和 Delphi 的主要设计者。

版本演进

版本	发布年份	.NET 版本	主要特性
C# 1.0	2002	.NET 1.0	基础面向对象特性
C# 2.0	2005	.NET 2.0	泛型、匿名方法、可空类型
C# 3.0	2007	.NET 3.5	LINQ、Lambda 表达式、自动属性
C# 4.0	2010	.NET 4.0	动态类型、可选参数
C# 5.0	2012	.NET 4.5	async/await 异步编程
C# 6.0	2015	.NET 4.6	字符串插值、空条件运算符
C# 7.0	2017	.NET 4.7	元组、模式匹配
C# 8.0	2019	.NET Core 3.0	可空引用类型、异步流
C# 9.0	2020	.NET 5.0	记录类型、顶级程序
C# 10.0	2021	.NET 6.0	全局 using、文件范围命名空间
C# 11.0	2022	.NET 7.0	原始字符串字面量、泛型特性
C# 12.0	2023	.NET 8.0	主构造函数、集合表达式

C# 的特点

1. 面向对象

C# 是一种纯面向对象的编程语言，支持：

封装：通过访问修饰符控制成员访问
继承：支持单继承和接口多实现
多态：通过虚方法和接口实现

csharp

// 面向对象示例
public class Animal
{
    public virtual void MakeSound()
    {
        Console.WriteLine("动物发出声音");
    }
}

public class Dog : Animal
{
    public override void MakeSound()
    {
        Console.WriteLine("汪汪汪");
    }
}

2. 类型安全

C# 是强类型语言，在编译时进行类型检查：

csharp

int number = 42;        // 整数类型
string text = "Hello";  // 字符串类型
// string result = number + text; // 编译错误：类型不匹配
string result = number.ToString() + text; // 正确：显式转换

3. 内存管理

C# 具有自动内存管理功能：

垃圾回收：自动回收不再使用的内存
托管代码：运行在 .NET 运行时环境中
安全性：防止内存泄漏和缓冲区溢出

4. 跨平台支持

现代 C# 支持跨平台开发：

Windows：传统强项
Linux：通过 .NET Core/.NET 5+
macOS：完整支持
移动平台：通过 Xamarin 和 .NET MAUI

C# 的应用领域

1. 桌面应用程序

csharp

// Windows Forms 示例
public partial class MainForm : Form
{
    public MainForm()
    {
        InitializeComponent();
    }

    private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        MessageBox.Show("Hello, Windows Forms!");
    }
}

2. Web 应用程序

csharp

// ASP.NET Core 示例
[ApiController]
[Route("api/[controller]")]
public class ProductsController : ControllerBase
{
    [HttpGet]
    public IActionResult GetProducts()
    {
        var products = new[] { "产品1", "产品2", "产品3" };
        return Ok(products);
    }
}

3. 移动应用程序

csharp

// Xamarin.Forms 示例
public partial class MainPage : ContentPage
{
    public MainPage()
    {
        InitializeComponent();
    }

    private void OnButtonClicked(object sender, EventArgs e)
    {
        DisplayAlert("提示", "Hello, Xamarin!", "确定");
    }
}

4. 游戏开发

csharp

// Unity 游戏开发示例
public class PlayerController : MonoBehaviour
{
    public float speed = 5.0f;

    void Update()
    {
        float horizontal = Input.GetAxis("Horizontal");
        float vertical = Input.GetAxis("Vertical");
        
        Vector3 movement = new Vector3(horizontal, 0, vertical);
        transform.Translate(movement * speed * Time.deltaTime);
    }
}

.NET 生态系统

.NET 平台架构

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    应用程序层                            │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│  WinForms  │   WPF   │ ASP.NET │ Xamarin │   Unity     │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│                  .NET 基础类库 (BCL)                    │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│                 公共语言运行时 (CLR)                     │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│                    操作系统                              │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

核心组件

公共语言运行时 (CLR)
- 内存管理
- 垃圾回收
- 异常处理
- 类型安全
基础类库 (BCL)
- 集合类
- 文件 I/O
- 网络通信
- 数据访问
公共类型系统 (CTS)
- 统一的类型系统
- 跨语言互操作
- 类型安全保证

C# 与其他语言的比较

C# vs Java

特性	C#	Java
平台	主要 Windows，现支持跨平台	跨平台
语法	更现代，语法糖丰富	相对保守
性能	接近原生代码	虚拟机执行
生态	Microsoft 生态	开源生态

C# vs C++

特性	C#	C++
内存管理	自动垃圾回收	手动管理
类型安全	强类型安全	相对宽松
开发效率	高	中等
性能	高（接近原生）	最高

C# vs Python

特性	C#	Python
类型系统	静态强类型	动态弱类型
性能	高	相对较低
学习曲线	中等	平缓
应用领域	企业应用、游戏	数据科学、AI

C# 的优势

1. 强大的开发工具

Visual Studio：功能丰富的 IDE
IntelliSense：智能代码补全
调试器：强大的调试功能
性能分析器：代码性能分析

2. 丰富的框架和库

csharp

// Entity Framework - ORM 框架
public class BlogContext : DbContext
{
    public DbSet<Blog> Blogs { get; set; }
    public DbSet<Post> Posts { get; set; }
}

// ASP.NET Core - Web 框架
public class Startup
{
    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        services.AddControllers();
        services.AddDbContext<BlogContext>();
    }
}

3. 活跃的社区

NuGet：包管理器，数十万个包
GitHub：大量开源项目
Stack Overflow：活跃的问答社区
Microsoft Docs：详细的官方文档

4. 企业级支持

长期支持 (LTS)：稳定的版本支持
向后兼容：良好的兼容性
安全更新：及时的安全补丁
技术支持：Microsoft 官方支持

学习 C# 的价值

职业发展

就业机会：企业级应用开发需求大
薪资水平：C# 开发者薪资相对较高
技能迁移：易于学习其他 .NET 语言
职业路径：从初级到架构师的清晰路径

技术成长

编程思维：培养面向对象思维
工程能力：学习大型项目开发
架构设计：理解企业级架构模式
技术视野：接触现代开发技术栈

本章小结

C# 是一门现代、强大、易学的编程语言，具有以下特点：

核心优势：

面向对象的设计理念
强类型安全保证
自动内存管理
跨平台支持能力
丰富的生态系统

应用领域：

桌面应用程序开发
Web 应用程序开发
移动应用程序开发
游戏开发
企业级应用开发

学习价值：

良好的就业前景
完整的技术栈
活跃的社区支持
持续的技术发展

在下一章中，我们将学习如何搭建 C# 开发环境，包括 Visual Studio 的安装和配置。

C# 简介 ​

什么是 C#？ ​

C# 的发展历程 ​

历史背景 ​

版本演进 ​

C# 的特点 ​

1. 面向对象 ​

2. 类型安全 ​

3. 内存管理 ​

4. 跨平台支持 ​

C# 的应用领域 ​

1. 桌面应用程序 ​

2. Web 应用程序 ​

3. 移动应用程序 ​

4. 游戏开发 ​

.NET 生态系统 ​

.NET 平台架构 ​

核心组件 ​

C# 与其他语言的比较 ​

C# vs Java ​

C# vs C++ ​

C# vs Python ​

C# 的优势 ​

1. 强大的开发工具 ​

2. 丰富的框架和库 ​

3. 活跃的社区 ​

4. 企业级支持 ​

学习 C# 的价值 ​

职业发展 ​

技术成长 ​

本章小结 ​

延伸阅读 ​

C# 简介

什么是 C#？

C# 的发展历程

历史背景

版本演进

C# 的特点

1. 面向对象

2. 类型安全

3. 内存管理

4. 跨平台支持

C# 的应用领域

1. 桌面应用程序

2. Web 应用程序

3. 移动应用程序

4. 游戏开发

.NET 生态系统

.NET 平台架构

核心组件

C# 与其他语言的比较

C# vs Java

C# vs C++

C# vs Python

C# 的优势

1. 强大的开发工具

2. 丰富的框架和库

3. 活跃的社区

4. 企业级支持

学习 C# 的价值

职业发展

技术成长

本章小结

延伸阅读