C# для профессионалов. Том II - Симон Робинсон

Console.WriteLine("hello {0} {1} {2}", strA, strB, strC);

Компиляция

При описании некоторых различий между JRE Java и CLR C# кратко упоминались некоторые детали того, как написанный на соответствующем языке код компилируется и выполняется. Хотя код обоих языков компилируется в некоторую промежуточную форму, байт-код версии Java никогда не компилируется повторно в собственные инструкции машины (если только не используется компилятор в собственный код). Вместо этого байт-код требует для выполнения среду времени выполнения, и в частности, виртуальную машину. Имя компилированного файла связано с именем файла, в котором находится исходный код, который в свою очередь связан с именем открытого класса в этом файле. В случае определения нескольких классов в одном файле каждое определение класса будет создавать файл класса, который соответствует имени определенного класса. Например, возьмем исходный файл Test.java со следующим кодом:

// Test.java

class x {}

class у {}

class z {}

Компиляция этого файла будет создавать три файла классов: х.class, у.class, z.class. Один (и только один для каждого исходного файла) из этих классов может быть объявлен открытым следующим образом:

// Test.java

public class x {}

class у {}

class z {}

В приведенном выше примере имя исходного файла Test.java должно быть изменено, чтобы соответствовать имени находящегося в нем открытого класса. Test.java поэтому станет х.java, чтобы код компилировался.

В противоположность этому, компилированный в IL код C# выполняется VES (Virtual Execution System), которая предоставляет поддержку для IL, загружая управляемый код, и JITters (которые преобразуют управляемый код в форме промежуточного языка в собственный код машины). Имя файла Hello.cs не связано с именем конечного исполняемого файла и может изменяться во время компиляции с помощью ключа /out. Если имя файла вывода не определено, то exe получит имя того файла исходного кода, который содержит метод main, a DLL получит имя первого указанного файла исходного кода. Фактически имя файла даже не связано с определениями любых классов, находящихся в файле. Класс Hello может быть определен в файле Goodbу.cs, который компилируется в несвязанный MisterHanky.exe.

SDK .NET поставляется вместе с компилятором, поэтому не нужно беспокоиться о получении специальных компиляторов для этого приложения. Откройте просто командную строку, перейдите в каталог, где сохранен файл hello.cs, и введите:

csc hello.cs

Файл будет компилирован в hello.exe. Хотя большинство программистов Java знакомы с этой формой низкоуровневой компиляции, важно заметить, что Visual Studio.NET предоставляет аналогичную функциональность, интегрированную в IDE. Например, изменение имени исполнимого файла можно легко выполнить, добавляя свойство имени сборки страницы свойств проекта. Чтобы сделать это производим щелчок правой кнопкой мыши на имени проекта в панели Solution Explorer и выбираем Properties или указываем Project в меню, в то время, когда имя проекта выделено, и выбираем пункт меню Properties. В папке Common Properties можно выбрать страницу General Properties и изменить свойство Assembly Name. Можно будет увидеть, что свойство для чтения Output File изменяется, отражая новое имя сборки.

Все файлы Java компилируются в файл байт-кода с расширением .class, который может выполниться виртуальной машиной. Внутри первого исходного кода необходимо предоставить соответствующую. Функциональность для создания того или иного типа приложения. Например, определенный ниже код будет создавать окно, аналогичное Form в Windows. Второй исходный файл AddLib.java является вспомогательным классом, используемым для выполнения сложения двух целых чисел. Можно заметить, что они включены в отдельные пакеты и JavaFrame импортирует класс AddLib. Пакеты и их эквивалент C# будут рассмотрены в следующем разделе:

// код для JavaFrame.java

Package com.javaapp;

import java.awt.*;

import java.io.*;

import com.javalib.AddLib;

public class JavaFrame extends java.awt.Frame {

 public static void main (String[] args) {

  JavaFrame jfrm = new JavaFrame();

  jfrm.setSize(100, 100);

  jfrm.setVisible(true);

  AddLib lib = new AddLib();

  jfrm setTitle("Frame Version " + lib.operationAdd(12, 23));

 }

}

// код для AddLib.java

Package com.javalib;

public class AddLib {

 public AddLib() {

 }

 public int operationAdd(int a, int b) {

  return a + b;

 }

}

Java предоставляет двухшаговый процесс для создания исполнимого файла или библиотечных единиц компиляции: откомпилировать файл(ы) и сделать файл доступным, предоставляя компилятору путь доступа к папке, где находятся файлы (можно написать пакетный файл, который будет делать это за один шаг). Класс можно сделать доступным с помощью ключа компилятора -classpath для определения, где компилятор может искать разрешение символов, не определенных в исходном коде (различные компиляторы могут иметь различные имена для этого ключа). Система имеет также переменную среды окружения Classpath. Если ключ -classpath не определен, то компилятор будет искать переменную окружения, если ключ -classpath определен, то он переопределяет любые записи Classpath, которые могут существовать среди переменных окружения для этой специфической компиляции.

Классы могут также объединяться в файл JAR, который необходимо сделать доступным таким же образом, как и папку, содержащую в себе класс. Классы внутри или вне файла JAR могут быть или не быть частью нуля или большего числа пакетов. В приведенном выше примере JavaFrame и AddLib необходимо будет откомпилировать в файлы классов. Путь доступа к этим файлам классов можно затем добавить к переменной окружения CLASSPATH. Когда путь доступа к классам задан, любые классы из пакета могут выполняться из любого каталога в системе, передавая полностью квалифицированное имя класса в виртуальную машину. Вызов с помощью SUN Microsystems JDK 1.3:

java javalib.JavaFrame

приводит к выполнению программы JavaFrame и созданию Frame с панелью заголовка, выводящей Java Frame Version 35.

Код в C# всегда после компиляции автоматически объединяется в тот или иной тип компонента. Единицы компиляции могут содержать столько файлов и определений классов, сколько потребуется. Способ использования этой функциональности снова делится между использованием командной строки и использованием IDE (в частности, Visual Studio.NET). Создание нового проекта с помощью VS.NET требует, чтобы был определен тип создаваемого проекта. Среди других имеются возможности создать консольное приложение, оконное приложение и библиотеку классов. Можно создать даже пустой проект и определить тип вывода позже. Процесс определения типа вывода проекта с помощью VS.NET описан дальше в этом разделе. В командной строке для изменения типа вывода используется ключ /target: <target-type>, где target-type является одной из строк:

□ Ехе

□ Library

□ Winexe

Можно добавить любое число файлов как аргументы, разделенные пробелами:

csc /target:<target-type> <file1> <file2> ... <filen>

Добавление нескольких файлов в единицу компиляции с помощью VS.NET является вопросом добавления отдельных файлов в проект. Можно легко изменить тип выходного файла, поменяв свойство Output Type на странице General Properties (смотрите выше детали доступа к странице с общими свойствами).

Пространства имен

Цель данного изложения состоит в создании версии C# файлов исходного кода JavaFrame и AddLib и рассмотрении деталей процесса создания кода C#. Так как два эти класса используют пакеты и импортирование, необходимо обсудить их эквиваленты в C#.

Классы Java могут располагаться в логических подразделениях, называемых пакетами. Пакет определяется как сущность, которая группирует классы вместе. Пакеты могут облегчить импорт другого кода программиста и более важно определить ограничения доступа к переменным и методам.

Пространства имен в C# предоставляют аналогичный механизм для объединения управляемых классов, но являются значительно более мощными и гибкими. Здесь речь идет об управляемых классах, а не специальных классах C#, так как классы в пространстве имен могут быть из любого, соответствующего CLS, языка (вспомните, что CLS является независимым от языка). Пакеты и пространства имен, однако, существенно различаются своей реализацией. Класс Java, который необходимо, например, сделать частью пакета com.samples, должен иметь в качестве первой строки кода в файле Package com.samples. Это, конечно, исключает какие-либо комментарии. Любой код внутри этого файла автоматически становится частью указанного пакета. Имя пакета в Java также связывается с папкой, содержащей файл класса в том смысле, что они должны иметь одинаковые имена. Пакет com.samples поэтому должен находиться в файле, который существует в папке comsamples. Давайте рассмотрим некоторые примеры того, как работают пакеты.