A Comparative Overview of C#中文版(上篇) 作者:Ben Albahari 公司:Genamics 日期:2000年7月31日初版,2000年8月10日修訂。 感謝以下人士支持和反饋(按字母先后順序):Don Box、 C.R. Manning、 Joe Nalewabau、 John Osborn、 Thomas Rhode & Daryl Richter。 譯者:榮耀 【譯序:C#入門經(jīng)典!希望文中針對新手的譯注不會影響閱讀的流暢性。限于譯者時間和能力,文中倘有訛誤,當(dāng)以英文原版為準】 本文將以C#提供的新的編程方式以及它是如何改進兩個近鄰—Java和C++為中心。C#在很多方面和Java用了類似的方式改進C++。因此,我不打算重復(fù)諸如單根對象層次的優(yōu)點之類的東西。正文將以C#和Java的相似之處概述開始,然后著重探究C#新特性。 背景 2000年6月,微軟同時宣布了.NET平臺和一個名為C#的新的編程語言。C#是一個很好地融合了簡單、表達力、性能的強類型的面向?qū)ο蟮恼Z言。.NET平臺以公共語言運行時(類似于Java虛擬機)和一個可被多種語言(它們可以通過編譯成中間語言從而可以協(xié)同工作)共用的庫為中心。C#和.NET有那么一點共生關(guān)系—C#的一些特性和.NET協(xié)作得很好,反之亦然(盡管.NET的目標是和多種語言很好地協(xié)作)。本文主要關(guān)注于C#,但視需要偶爾也會提及.NET。C#的設(shè)計借鑒了多種語言,但最主要的還是Java和C++。它是由Anders Hejlsberg(大名鼎鼎的Delphi【譯注:說成Object Pascal更合適些】語言設(shè)計師)和Scott Wiltamuth共同設(shè)計的。 目錄 1. C#和Java 2. 屬性 3. 索引器 4. 委托 5. 事件 6. 枚舉 7. 集合和foreach語句 8. 結(jié)構(gòu) 9. 類型一致 10.操作符重載 11.多態(tài) 12.接口 13.版本處理 14.參數(shù)修飾符 15.特性【譯注:即attribute,我在《C#首席設(shè)計師Anders Hejlsberg專訪》譯文中(參見CSDN的http://www.csdn.net/develop/article/11/11580.shtm)曾說過,到目前為止,該詞譯法仍較混亂,甚至和property不分,都被譯為“屬性”(Visual Studio.NET 7.0 Beta 2 的聯(lián)機文檔就是如此)。但本文中,仍將其譯為“特性”,以示區(qū)分】 16.選擇語句 17.預(yù)定義類型 18.字段修飾符 19.跳轉(zhuǎn)語句 20.組合體、名字空間和訪問級別【譯注:Assembly一詞譯法比較混亂,有的譯為“配件”,有的譯為“組件”,有的譯為“組合體”,而Visual Studio.NET 7.0 Beta2聯(lián)機文檔上則譯為“程序集”,從技術(shù)上講,這個譯法說的倒很事實,但總感覺和這個詞的外觀遠了點,在譯法尚未統(tǒng)一之前,本文暫譯為“組合體”】 21.指針運算 22.多維數(shù)組【譯注:這一節(jié)里還談到了交錯數(shù)組】 23.構(gòu)造器和析構(gòu)器 24.受控執(zhí)行環(huán)境 25.庫 26.互用性 27.結(jié)論 1.C#和Java 下面是C#和Java共有的特性列表,目的都是為了改進C++。這些特性雖非本文重點,但了解它們之間的相似之處還是很重要的。 l編譯為機器獨立、語言獨立的代碼,運行在受控執(zhí)行環(huán)境里; l采用垃圾收集機制,同時摒棄了指針(C#中,指針被限制在標為unsafe的代碼內(nèi)使用); l強有力的反射能力; l沒有頭文件,所有的代碼都在包或組合體里,不存在類聲明的循環(huán)依賴問題; l所有的類都派生自object,且必須用new關(guān)鍵字分配在堆上;【譯注:Java中為Object;C#中為object,相當(dāng)于.NET的System.Object】 l當(dāng)進入標為鎖定/同步代碼時,通過在對象上加鎖來支持多線程;【譯注:例如Java中可對方法施以synchronized關(guān)鍵字,在C#中可使用Monitor類、Mutex類、lock語句等等】 l接口支持—多繼承接口,單繼承實現(xiàn); l內(nèi)部類; l類繼承時無需指定訪問級別;【譯注:在C++中,你可以這么做:class cls2: private cls1{};等等】 l沒有全局函數(shù)或常量,一切都必須屬于類; l數(shù)組和字符串都保存長度記數(shù)并具邊界檢查能力; l永遠使用“.”操作符,不再有“->”、“::”操作符; lnull和boolean/bool是關(guān)鍵字;【譯注:Java中為boolean、C#中為bool,相當(dāng)于System.Boolean】 l所有的值在使用前必須被初始化; lif語句不能使用整型數(shù)為判別條件; ltry語句塊后可以跟finally從句。【譯注:標準C++不可以,但Visual C++對SEH做了擴展,可以用__try和__finally】 2.屬性 對于Delphi和Visual Basic的用戶來說,屬性是個熟悉的概念。使用屬性的目的是將獲取器/設(shè)置器[譯注:原文為getter/setter]的概念正式化,這是一個被廣泛使用的模式,尤其是在RAD(快速應(yīng)用開發(fā))工具里。 以下是你可能在Java或C++里寫的典型代碼: foo.setSize (getSize () + 1); label.getFont().setBold (true); 同樣代碼在C#里可能會變成: foo.size++; label.font.bold = true; C#代碼對于使用foo和label的用戶來說更直觀、更可讀。在實現(xiàn)屬性方面,差不多同樣簡單: Java/C++: public int getSize() { return size; } public void setSize (int value) { size = value; } C#: public int Size { get {return size;} set {size = value;} } 特別是對于可讀寫的屬性,C#提供了一個處理此概念的更清爽的方式。在C#中,get和set方法是內(nèi)在的,而在Java和C++里則需人為維護。C#的處理方式有諸多優(yōu)點。它鼓勵程序員按照屬性的方式去思考—把這個屬性標為可讀寫的和只讀的哪個更自然?或者根本不應(yīng)該為屬性?如果你想改變你的屬性的名稱,你只要檢查一處就可以了(我曾看到過中間隔了幾百行代碼的獲取器和設(shè)置器【譯注:此處是指C++(Java)里對同一個數(shù)據(jù)成員/字段(一般來說是)的獲取器和設(shè)置器】)。注釋也只要一處就可以了,這也避免了彼此同步的問題。IDE【譯注:集成開發(fā)環(huán)境】是可以幫助做這個事的(事實上,我建議他們這么做【譯注:此處的“他們”應(yīng)該是指微軟有關(guān)人員】),但應(yīng)該牢記編程上的一個基本原理—盡力做好模擬我們問題空間的抽象。一個支持屬性的語言將有助于獲得更好的抽象。 【作者注:關(guān)于屬性的這個優(yōu)點的一個反對意見認為:當(dāng)采用這種語法時,你搞不清是在操縱一個字段還是屬性。然而,在Java(當(dāng)然也包括C#)中,幾乎所有真正復(fù)雜一點的類都不會有public的字段。字段一般都只具有盡可能小的訪問級別(private/protected,或語言所定義的缺省的),并且只通過獲取器和設(shè)置器方法暴露,這也意味著你可以獲得優(yōu)美的語法。讓IDE解析代碼也是完全可行的,可用不同的顏色高亮顯示屬性,或提供代碼完成信息以表明它是否是一個屬性。我們還應(yīng)該看到,如果一個類設(shè)計良好,這個類的用戶將只關(guān)心該類的接口(或規(guī)范)【譯注:此處是指該類向其客戶公開(不單單是public,對其派生類來說,也可能是protected)的方法、屬性(C++/Java無顯式屬性概念)等,這里的客戶包括其派生類等等】,而不是其內(nèi)部實現(xiàn)。另外一個可能的爭論是屬性不夠有效率。事實上,好的編譯器可以內(nèi)聯(lián)僅返回某個字段的獲取器,這和直接訪問字段一樣快。說到底,即使使用字段要比獲取器/設(shè)置器來的有效,使用屬性還有如下好處—日后可以改變屬性的字段【譯注:是指可以改變獲取器/設(shè)置器的實現(xiàn)代碼部分,比如改變獲取器/設(shè)置器里所操作的字段,也可以在獲取器/設(shè)置器里做一些校驗或修飾工作等】,而不會影響依賴于該屬性的代碼】 3.索引器 C#通過提供索引器,可以象處理數(shù)組一樣處理對象。特別是屬性,每一個元素都以一個get或set方法暴露。 public class Skyscraper { Story[] stories; public Story this [int index] { get { return stories [index]; } set { if (value != null) { stories [index] = value; } } } //... } Skyscraper empireState = new Skyscraper (/*...*/); empireState [102] = new Story ("The Top One", /*...*/); 【譯注:索引器最大的好處是使代碼看上去更自然,更符合實際的思考模式】 4.委托 委托可以被認為是類型安全的、面向?qū)ο蟮暮瘮?shù)指針,它可以擁有多個方法。委托處理的問題在C++中可以用函數(shù)指針處理,而在Java中則可以用接口處理。它通過提供類型安全和支持多方法改進了函數(shù)指針方式;它通過可以進行方法調(diào)用而不需要內(nèi)部類適配器或額外的代碼去處理多方法調(diào)用問題而改進了接口方式。委托最重要用途是事件處理,下一節(jié)將通過一個例子加以介紹。 5.事件 C#提供了對事件的直接支持。盡管事件處理一直是編程的基本部分,但令人驚訝的是,大多數(shù)語言在正式化這個概念上所做的努力都微乎其微。如果看看現(xiàn)今主流框架是如何處理事件的,我們可以舉出如下例子:Delphi的函數(shù)指針(稱為閉包)和Java的內(nèi)部類適配器,當(dāng)然還有Windows API消息系統(tǒng)。C#使用delegate和event關(guān)鍵字提供了一個清爽的事件處理方案。我認為描述這個機制的最好的辦法是舉個例子來說明聲明、觸發(fā)和處理事件的過程: // 委托聲明定義了可被調(diào)用的方法簽名【譯注:這里的簽名可以理解為“原型”】 public delegate void ScoreChangeEventHandler (int newScore, ref bool cancel); // 產(chǎn)生事件的類 public class Game { //注意使用關(guān)鍵字 public event ScoreChangeEventHandler ScoreChange; int score; // 屬性Score public int Score { get { return score; } set { if (score != value) { bool cancel = false; ScoreChange (value, ref cancel); if (! cancel) score = value; } } } } // 處理事件的類 public class Referee { public Referee (Game game) { // 監(jiān)視game中的score的分數(shù)改變 game.ScoreChange += new ScoreChangeEventHandler (game_ScoreChange); } // 注意這個方法簽名和ScoreChangeEventHandler的方法簽名要匹配 private void game_ScoreChange (int newScore, ref bool cancel) { if (newScore < 100) System.Console.WriteLine ("Good Score"); else { cancel = true; System.Console.WriteLine ("No Score can be that high!"); } } } //測試類 public class GameTest { public static void Main () { Game game = new Game (); Referee referee = new Referee (game); game.Score = 70;//【譯注:輸出 Good Score】 game.Score = 110;// 【譯注:輸出 No Score can be that high!】 &nb
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