C# для профессионалов. Том II - Симон Робинсон

Для целей сопоставления в качестве эталона используется ANSI C++. Компания Microsoft добавила многочисленные расширения к C++, но компилятор Windows C++ имеет некоторые отличия, несовместимые со стандартом ANSI, которые будут указаны, хотя они обычно не используются при сравнении двух языков.

Соглашения в этом приложении

Отметим, что в данном приложении мы придерживаемся дополнительных соглашений при изображении кода. Код C# всегда выводится, как и в остальных частях книги, с серым затенением:

// это код C#

class MyClass : MyBaseClass { 

Если требуется выделить новый или важный код C#, он будет выводиться жирным шрифтом:

// это код C#

class MyClass : MyBaseClass // мы уже видели этот фрагмент

{

 int x; // это интересно

Код C++, представленный для сравнения, выглядит следующим образом:

// это код C++

class CMyClass : public CMyBaseClass {

В образцах кода в этом приложении при использовании двух языков под Windows учитываются также большинство общих соглашений о наименованиях. Следовательно, имена классов в примерах C++ начинаются с C, в то время как соответствующие имена в примерах C# — нет. Также часто в образцах кода C++ используется для имен переменных "венгерский" стиль именования объектов.

Терминология

Необходимо знать, что несколько конструкций языка используют различную терминологию в C# и C++. Переменные члены в C++ называются полями в C#, в то время как функции в C++ называются методами в C#. В C# термин функция имеет более общее значение и ссылается на любой член класса, который содержит код. Это означает, что функция охватывает методы, свойства, конструкторы, деструкторы, индексаторы и перезагруженные версии операторов. В C++ функция и метод часто используются взаимозаменяемо, хотя, строго говоря, в C++ метод является виртуальной функцией-членом.

Если все это звучит путано, то следующая таблица должна в этом помочь разобраться:

Значение Термин C++ Термин C# Переменная, которая является членом класса Переменная-член Поле Любой элемент в классе, который содержит инструкции Функция (или функция-член) Функция Элемент класса, который содержит инструкции и вызывается по имени с помощью синтаксиса DoSomething(/* параметры */) Функция (или функция-член) Метод Виртуальная функция, которая определена как член класса Метод Виртуальный метод

Необходимо также знать о паре других различных терминов:

Термин C++ Термин C# Составной оператор Блочный оператор lvalue Переменное выражение

В этом приложении будет по возможности использоваться терминология, соответствующая рассматриваемому языку.

Сравнение C# и C++

В этом разделе мы кратко рассмотрим общие различия и сходства между двумя языками.

Различия

Основные области, в которых C# отливается от C++, представлены ниже:

□ Использование компиляции. Код C++ обычно компилируется в язык ассемблера. C#, наоборот, компилируется в промежуточный язык (IL, intermediate language), который имеет некоторые сходства с байт-кодом Java. IL потоп преобразуется в собственный исполнимый код процессом оперативной компиляции (JIT) Создаваемый код IL хранится в файле или множестве файлов, называемом сборкой. Сборка по сути формирует единицу, в которой упакован код IL. Эта единица соответствует DLL или исполнимому файлу, создаваемому компилятором C++.

□ Управление памятью. C# создан с целью освободить разработчика от проблем, связанных управлением памятью. Это означает, что в C# не требуется явно удалять память, которая была динамически выделена из кучи, как это требуется делать в C++. Вместо этого сборщик мусора периодически очищает память. Для облегчения процесса C# накладывает некоторые ограничения на то, как можно использовать переменные, которые хранятся в куче и более строгие ограничения имеет C++ в отношении безопасности типов данных.

□ Указатели. Указатели используются в C# также, как и в C++, но только в тех блоках кода, которые специально помечены для использования указателей. Большей частью C# полагается на ссылки в стиле VB/Java для экземпляров классов, и язык был создан с таким расчетом, чтобы указатели не требовались так часто, как в C++.

□ Перезагрузка операторов. C# не позволяет явно перезагружать так много операторов, как C++. Это по большей степени связано с тем, что компилятор C# в некоторой степени автоматизирует эту задачу, используя любые доступные специальные перезагружаемые версии элементарных операторов (таких как =) для автоматической реализации перезагруженных версий комбинированных операторов (+=).

□ Библиотека. Как C++, так и C# зависят от наличия обширной библиотеки. Для ANSI C++ это — стандартная библиотека, для C# — множество классов, называемых базовыми классами .NET. Базовые классы .NET основываются на одиночном наследовании, а стандартная библиотека — на комбинации наследования и шаблонов. В то время как ANSI C++ держит библиотеку большей частью отдельно от самого языка, в C# такая взаимная зависимость значительно сильнее, и реализация многих ключевых слов C# прямо зависит от определенных базовых классов.

□ Среды использования. C# специально разрабатывался для основных потребностей программирования в рабочих средах на основе GUI (не обязательно только Windows, хотя язык пока доступен только для Windows), а также в таких базовых службах, как службы Web. Это на самом деле не повлияло на сам язык, но отразилось в дизайне библиотеки базовых классов C++, в противоположность такому подходу, создавался для более общего использования, в те времена доминировали интерфейсы пользователя на основе командной строки. Ни C++, ни стандартная библиотека не включают никакой поддержки элементов GUI. В Windows paзработчики C++ прямо или косвенно используют для этого API Windows.

□ Директивы препроцессора. C# имеет несколько директив препроцессора, которые следуют тому же общему синтаксису, что и C++. Но в целом существует значительно меньшее количество препроцессорных директив в C#, так как другие свойства языка C# снижают их значение.

□ Перечислители. Присутствуют в C#, но действуют более гибко, чем их эквивалентны в C++, так как являются синтаксически полноценными самостоятельными структурами, поддерживающими различные свойства и методы. Отметим, что их поддержка существует только в исходном коде, при компиляции в собственный исполнимый код перечислители по-прежнему реализуются как примитивные числовые типы, поэтому потери производительности нет.

□ Деструкторы. C# не может гарантировать, когда вызовется деструктор класса. В целом нет необходимости использовать парадигму программирования для создания кода деструкторов класса C#. Это возможно в C++, если только нет таких специальных внешних ресурсов, как соединения с файлом или базой данных, которые необходимо очистить. Так как сборщик мусора очищает всю динамически выделяемую память, деструкторы не играют такой важной роли в C#, как в C++. Для тех случаев, когда важно очистить внешние ресурсы как можно скорее, C# реализует альтернативный механизм, включающий интерфейс IDisposable.

□ Классы и структуры. C# формализует различия между классами (используемыми обычно для больших объектов с множеством методов) и структурами (используемыми обычно для небольших объектов, которые содержат чуть больше, чем обычные совокупности переменных). Классы и структуры хранятся неодинаково, структуры не поддерживают наследование, и есть другие различия.

Сходства

Области, где C# и C++ очень похожи

□ Синтаксис. Весь синтаксис C# очень похож на синтаксис C++, хотя существуют многочисленные небольшие различия.

□ Поток выполнения. C++ и C# имеют приблизительно схожие инструкции управления потоком выполнения. Они обычно работают одинаково в обоих языках.

□ Исключения. Поддержка для них в C# по сути такая же как в C++, за исключением того, что C# допускает блоки finally и накладывает некоторые ограничения на тип объекта, который может порождаться.