C-Sharp

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Dieser Artikel behandelt die Programmiersprache. In der Musik bezeichnet C# (bzw. C♯) den Ton Cis.
C#
Paradigmen: multiparadigmatisch: strukturiert, imperativ, deklarativ, objektorientiert, ereignisorientiert, funktional, generisch, reflexiv, parallel
Erscheinungsjahr: 2001
Entwickler: Microsoft
Aktuelle Version: 5.0  (15. August 2012)
Typisierung: statisch, stark, explizit (optional: dynamisch, duck, implizit)
Beeinflusst von: C, C++, Object Pascal, Haskell, Java, Modula-3, Visual Basic Classic, F#
Beeinflusste: Java,[1] Vala, , Swift
Betriebssystem: alle, für die eine CLI-Implementierung existiert (z. B. Microsofts CLR des .NET-Frameworks oder Xamarins Mono)

C# (lies englisch c sharp, englische Aussprache [ˌsiːˈʃɑːp]) ist eine vom Softwarehersteller Microsoft im Rahmen seiner .NET-Strategie entwickelte Programmiersprache. C# ist bei ECMA[2] und ISO als Standard registriert.

Die aktuelle Version C# 5.0 wurde im Jahr 2012 gleichzeitig mit dem Microsoft .NET Framework 4.5 veröffentlicht.

Konzept[Bearbeiten]

C# greift Konzepte der Programmiersprachen Java, C++, Haskell, C sowie Delphi auf. C# zählt zu den objektorientierten Programmiersprachen und unterstützt sowohl die Entwicklung von sprachunabhängigen .NET-Komponenten als auch COM-Komponenten für den Gebrauch mit Win32-Anwendungsprogrammen.

Einige der Elemente von C++, die im Allgemeinen als unsicher gelten, wie beispielsweise Zeiger, werden in C# nur für sogenannten „unsicheren Code“ erlaubt, der in Zonen mit eingeschränkten Rechten (z. B. bei Programmen, die aus Webseiten heraus ausgeführt werden) ohne die Zuteilung erweiterter Rechte nicht ausgeführt wird.

Als .NET-Sprache verfügt auch C# über Sprachunterstützung für Attribute und Delegaten. Attribute erlauben es, Informationen über eine Klasse, ein Objekt, oder eine Methode zu speichern, die zur Laufzeit ausgewertet werden können. Man spricht hierbei auch von Metadaten. Ein Delegat kann auf Methoden einer Klasse verweisen. Das Konzept lässt sich mit Funktionszeigern vergleichen. Im Unterschied zu diesen enthalten Delegaten zusätzlich auch Verweise auf die zu den Methoden gehörenden Objekte. Ein Aufruf eines Delegaten ruft also Methoden auf, denen implizit ein Objektzeiger als Parameter übergeben wird. Außerdem müssen Delegaten typensicher deklariert werden, was zur Folge hat, dass Inkompatibilitäten der Methodensignaturen zwischen aufrufendem Delegat und der aufzurufenden Methode schon während der Compilierung aufgelöst werden.

Ab der Version 2.0 von C#, die mit .NET-Framework 2.0 freigegeben wurde, unterstützt C# neben generischen Typen (englisch generics) auch anonyme Methoden, Generatoren und partielle Klassen. Generische Typen, Iteratoren und partielle Klassen sind Bestandteil des .NET-Frameworks 2.0 und stehen somit auch anderen .NET-Programmiersprachen wie beispielsweise Visual Basic .NET zur Verfügung.

Standardisierung[Bearbeiten]

Microsoft reichte C# im August 2000 zusammen mit Hewlett-Packard und Intel bei der Normungsorganisation Ecma International zur Normung ein. Im Dezember 2001 veröffentlichte die ECMA die Norm ECMA-334 C# Language Specification. 2003 wurde C# von der ISO genormt (ISO/IEC 23270).

Im Juni 2005 genehmigte die ECMA die dritte Version (C# 2.0) der C#-Spezifikationen und aktualisierte die bisherige Norm ECMA-334. Hinzu kamen die partiellen Klassen, anonyme Methoden, nullable types und Generics, die Ähnlichkeiten zu den C++-Templates aufweisen. Im Juli 2005 übergab die ECMA die Standards und zugehörigen TRs an die ISO/IEC JTC 1.

Die ECMA-Spezifikation 334 deckt nur die Sprache C# ab. Programme, die in C# geschrieben werden, nutzen gewöhnlich das .NET-Framework, das teilweise durch andere Spezifikationen beschrieben wird und teilweise proprietär ist. Dennoch ist die Sprache C# prinzipiell plattformunabhängig. Das von Ximian (jetzt Xamarin) initiierte Projekt Mono ermöglicht beispielsweise auch Nutzern von Mac OS X oder Unix, C# für Entwicklungen auf ihrem Betriebssystem einzusetzen.

Microsoft veröffentlichte die dritte Version von C# mit dem .NET-SDK 2.0 und Visual Studio 2005 im November 2005.

Microsoft stellte klar, dass C#, genauso wie andere .NET-Sprachen, einen wichtigen Bestandteil seiner Softwarestrategie sowohl für den internen als auch für den externen Gebrauch darstelle. Das Unternehmen übernimmt eine aktive Rolle in der Vermarktung der Sprache als Teil seiner gesamten Geschäftsstrategie.

C#-Versionen[Bearbeiten]

C#-Versionen
Jahr .NET-Version C#-Version zusätzlich eingeführte Sprachelemente
2002 .NET 1.0 C# 1.0
2003 .NET 1.1 C# 1.2
2005 .NET 2.0 C# 2.0
  • Generics
  • Partielle Typen
  • Anonyme Methoden
  • Iteratoren
  • Nullable-Datentyp
  • Private setters
  • Delegates
  • Kovarianz und Kontravarianz
  • Statische Klassen
2006 .NET 3.0
2007 .NET 3.5 C# 3.0
  • Implizit typisierte Variablen
  • Objekt- und Collection-Initialisierer
  • Automatisch implementierte Properties
  • Anonyme Datentypen
  • Erweiterungsmethoden
  • LINQ
  • Lambda-Expressions
  • Expression-Trees
  • Partielle Methoden
2010 .NET 4.0 C# 4.0
  • Dynamisches Binding
  • Benannte und optionale Argumente
  • Generische Co- und Kontravarianz
  • Embedded Interop-Datentypen („NoPIA“)
2012 .NET 4.5 C# 5.0
  • Asynchrone Methoden
  • Caller-Info Attribute
2014 C# 6.0 (CTP)
  • Initialisierer für Auto-Properties
  • Primary Konstruktoren auf Klassen und Structures
  • Import statischer Funktionen in den Namespace
  • Deklarationsausdrücke für lokale Variablen
  • Exception Filters
  • Binärliterale und Ziffern-Separatoren
  • Indizierte Membervariablen und Elementinitialisierer
  • Await in try-catch-finally Blocks
  • Collection-Initialisierer verwenden Add()-Erweiterungsmethode

Verfügbarkeit von integrierten Entwicklungsumgebungen[Bearbeiten]

Neben der von Microsoft vertriebenen Entwicklungsplattform Microsoft Visual Studio sowie der in ihrem Funktionsumfang eingeschränkten, kostenlosen Version Microsoft Visual Studio C# Express gibt es inzwischen auch Entwicklungsumgebungen (IDEs) anderer Hersteller für C#:

Compiler[Bearbeiten]

  • Das Open-Source-Projekt dotGNU entwickelte eine freie .NET-Version inklusive C#-Compiler und Unterstützung für Windows Forms, wurde inzwischen allerdings eingestellt.
  • Das Open-Source-Projekt Mono entwickelt eine freie und plattformunabhängige .NET-Version inklusive C#-Compiler.

Namensgebung[Bearbeiten]

C ist ursprünglich ein Symbol für den in der Musik durch ein Kreuz () um einen Halbton erhöhten Ton C, das Cis – englisch C sharp. Da das Kreuz allerdings auf keiner Standardtastatur direkt eingegeben werden kann, wird bei der Schreibung des Namens in der Regel das typographisch ähnliche Doppelkreuz # als Ersatzdarstellung gewählt.[3]

Sprachelemente[Bearbeiten]

Hauptartikel: Sprachelemente von C-Sharp

C#-Syntaxbeispiel für ein einfaches Kommandozeilen-Programm:

using System.Console; // ab C# 6
 
private class Program
{
  public static void Main()
  {
    WriteLine("Hallo Welt!");
  }
}

Einfache MessageBox in C#

using System;
using System.Windows.Forms;
 
private class Program
{
  public static void Main()
  {
    MessageBox.Show("Text", "Titel", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Hand);
  }
}

FileStream-Beispiel in C#

using System;
using System.IO;
using System.Text;
 
private class Program
{
  public static void Main()
  {
    //Text, der in die Datei geschrieben wird
    const string textToWrite = "Hallo Welt";
    const string fileName = "dateiname.txt";
 
    //Datei "dateiname.txt" wird erstellt oder überschrieben
    using (var stream = new FileStream(fileName, FileMode.Create, FileAccess.Write))
    {
       //Der Text wird UTF8-kodiert in die Datei geschrieben
       var data = Encoding.UTF8.GetBytes(textToWrite);
       stream.Write(data, 0, data.Length);
       //Datei wird geschlossen..
    }
  }
}

Networking-Beispiel in C#

using System.Console;
using System.Text;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
 
private class Program
{
  public static void Main()
  {
    const string textToSend = "Hallo Welt"; // Daten, die gesendet werden
    const string localhost = "127.0.0.1"; // Endpunkt, zu dem verbunden wird
    const int port = 80;
 
    var data = Encoding.UTF8.GetBytes(textToSend); 
    var ip = IPAddress.Parse(localhost); 
    var ipEndPoint = new IPEndPoint(ip, port);
 
    // Socket, das verwendet wird
    using(var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp))
    {
      socket.Connect(ipEndPoint); // Es wird zum Endpunkt verbunden
      var byteCount = socket.Send(data, SocketFlags.None); // Daten werden gesendet
      WriteLine("Es wurden {0} bytes gesendet", byteCount);
      var buffer = new byte[256]; // Puffer für die zu empfangenen Daten
      byteCount = socket.Receive(buffer, SocketFlags.None); // Daten werden empfangen
 
      // Wenn eine Antwort erhalten wurde, diese ausgeben
      if(byteCount > 0)
      {
          WriteLine("Es wurden {0} Bytes empfangen", byteCount);
          var answer = Encoding.UTF8.GetString(buffer);
          WriteLine("Empfangene Daten: {0}", answer);
      }
 
      // Verbindung wird geschlossen.
    }
  }
}

Sprachderivate[Bearbeiten]

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

 Wikibooks: Arbeiten mit .NET: C# – Lern- und Lehrmaterialien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Java 5 catches up with C#
  2. ECMA-Spezifikation der Sprache
  3. Vorwort des Buches C# mit Methode, Christian Bleske (Hrsg.), Alexander Mayer, Michael Fischer, Michael Starke, Michael Steil (PDF)
  4. [1],O.Lampl;L.Böszörmenyi; Adaptive quality-aware programming with declarative QoS constraints