Windows Programmierung mit.net AUGE-Vortrag Frankfurt

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1 AUGE-Vortrag Frankfurt! am ! Reinhold Weniger, Essen / Ruhr!

2 Voraussetzungen Hardware! Plattenplatz (kann auch auf ein Laufwerk)! MB Betriebssystem-Partition (Framework, SDK)! 950 MB Anwender-Partition (Visual Studio.NET)! 1.7 GB "CDrom"-Partition (Hilfedateien dazu, vollständig)! Hauptspeicher! min. 256 MB (besser 512 MB)! Monitor! 1024 * 768 Pixel => möglich, aber mehr wünschenswert! 19" mit 1280 * 1024 Pixel => brauchbar! 21" => Klasse

3 Voraussetzungen Betriebssystem! zur Laufzeit! Windows 98 / Me / 95 nicht Win9x-Systeme unterstützen Unicode nur rudimentär.! Windows NT (nur mit akt. SP6a) / 2000 / XP! für Programmentwicklung! Windows NT (nur mit akt. SP6a)! Windows 2000! Windows XP (Web-Entwicklung nicht in XP-home, da kein IIS Internet Information Server vorhanden)

4 Programmiersprachen! vom Erfinder des.net! C++ (C kennt der Compiler auch noch)! C#! Basic! J# (nicht SUN-konformes Java, vormals J++)! Spezifikation für andere Hersteller! Pascal! Eiffel! Smalltalk

5 Was brauche ich für die Benutzung von.net?! Starten von Programmen!.NET Framework (kostenlos)! Compilieren einfacher Programme!.NET SDK (kostenlos):! csc.exe, vbc.exe... (C#, Visual Basic)! Compilieren VB und C#! SharpDevelop (GNU-Lizenz, kein Debugger, kein Designer)! Professionelles Entwickeln! Visual Studio.NET (kommerziell)! Standard (für eine Programmiersprache)! Professional (+ alle Sprachen, umfangreichere Hilfe)! Enterprise (+ Source Safe, SQL Server, Exchange Server)

6 Welche Versionen existieren?! Framework + SDK Version 1.0 (2002?)! Version 1.1 (2003 ist aktuell)! Version 2.0 (soll 2005 erscheinen)! Programme, die mit 1.0 übersetzt wurden, können mit 1.1 ohne Probleme ausgeführt werden. Umgekehrt gilt dies nicht.! In der Regel ist es unnötig, beide Frameworks auf einem Rechner zu installieren. Ausnahme ist evtl. ein Entwickler, der mit Kompatibilitätstests beschäftigt ist.

7 Wie entwickelte man vorher?! C! Windows-API (wenig effektives Arbeiten)! Basic! COM / Active-X! Visual Basic für Applikationen in Office (z.b. Access)! VB-Script! C++! MFC (hoher Einarbeitungsaufwand)

8 Was ist eigentlich.net?!.net ist der Versuch, alle Programmiersprachen kompatibel in einer einheitlichen Laufzeitumgebung zu integrieren.! Alle Compiler erzeugen einen Zwischencode (MS-IL Intermediate Language). Dieser wird zur Laufzeit kompiliert, aber im Gegensatz zu Java nur beim ersten Mal. Je Plattform (x86, Power-PC, Alpha etc.) ist nur ein Code-Generator nötig.! AEG hatte auf ihren 32bit-Prozessrechnern (AEG 80-60) dies schon vor 25 Jahren (SL3 + Fortran) realisiert.! DEC (Digital Equipment Corporation) hat in VMS den sogenannten "Calling standard" festgelegt. Damit haben alle Compiler die gleichen Prozedur-Schnittstellen einzuhalten (nicht 1. Sprache benutzt R15, 2. Sprache benutzt R1 für Return-Adresse).! Böswillig könnte man sagen: "MS beseitigt die Probleme, die sie selbst verursacht haben". Die DLL-Hölle ist keine Folge des Urknalls. Anwendungen wie WORD haben nicht die System-Bibliotheken auszutauschen (in Unix + VMS nie)!

9 Was hat man übernommen von den Vorgängern?! Basic! WinForms! C#! Neuentwicklung nach dem Streit mit SUN über die MS-Erweiterungen in Java.! C++! Teil der MFC-Klassen (z.b. CTime + CTimeSpan => DateTime + TimeSpan im.net Framework)

10 Änderungen an den Sprachen! Basic! Völlig neu entwickelt mit Inkompatibilitäten zum Vorgänger. Die Syntax ist noch als Basic erkennbar. Einfache alte Programme werden vom Migrations-Assistenten umgestellt. VB ist jetzt vollständig objektorientiert. Consol-Programme und Services sind jetzt auch in VB möglich. Ein TRY/CATCH-Konstrukt ist jetzt vorhanden.! C#! Völlig neu entwickelte Sprache in Anlehnung an Java ohne die nachteiligen Dinge aus C++, wie z.b. Pointer. Systemimplementierungssprache aus der Sicht von MS.! C++! Nur notwendige Anpassungen für.net. C++ kann Assembler erzeugen und ohne.net Laufzeit-Bibliotheken arbeiten (z.b. für Treiberentwicklung). Die Entwicklungsmannschaft bei MS hat eine völlige Neuentwicklung verweigert.

11 Architektur 1! MSIL (Microsoft Intermediate Language)! Zwischencode wie z.b. P-Code aus UCSD-Pascal! Alle Compiler erzeugen diesen Zwischencode. Die Laufzeitumgebung übersetzt diesen Zwischencode beim ersten Aufruf in die jeweilige Maschinensprache (z.b. x86).! JIT (Just-in-Time-Compiler)! Beim Start einer Exe-Datei wird automatisch ein Just-in-Time-Compiler gestartet. Der übersetzt den gerade benötigten Code in Maschinensprache. Es wird nicht das ganze Programm übersetzt, sondern nur die gerade benötigten Methoden (Prozeduren). Dabei werden Sicherheits- und Typ-Prüfungen vorgenommen.! Managed code versus unmanaged code! Managed code (verwalteter Code) bedeutet, dass sich.net um die Speicherverwaltung kümmert. Nicht mehr benötigte Objekte werden durch die "garbage collection" (Müllbeseitigung) entfernt. Resourcen auf dem Heap sollen durch das Anwenderprogramm nicht mehr freigegeben werden. Destruktoren sind nicht mehr erwünscht.! VB.Net erzeugt immer managed code.! COM-Komponenten sind unmanaged code, d.h. der Speicher wird selbst verwaltet.

12 Architektur 2! Safe code versus unsafe code! Safe code bedeutet, dass das Programm nicht direkt auf den Speicher zugreifen kann (z.b. über Pointer).! VB-Programme bestehen immer aus Safe code, da keine Pointer (Zeiger) existieren.! In C# kann man eine Prozedur als unsafe deklarieren. Dann darf diese Prozedur Pointer verwenden.! Assemblies, Global Assembly Cache (GAC)! Bei der Übersetzung eines jeden "Projekts" wird eine sogenannte Assembly erzeugt. Diese enthält den Namen des Herstellers, Produkts, 4-teilige VersionsNr. etc. und einen eindeutigen Schlüssel. In der Regel ist diese Assembly lokal. Liefert man jedoch "Middleware" (zwischen Applikation und Betriebssystem liegend) aus, kann sie in die GAC übernommen werden.! Dort kann z.b. eine DLL mit gleichem Namen, unter Framework 1.0 und 1.1 übersetzt, gleichzeitig vorhanden sein ohne Kollisionen. Wenn jetzt irgendein "ungehöriger" Lieferant eine DLL durch eine eigene mit gleichem Namen, gleicher Version überschreiben will, so klappt dies nicht. Der eindeutige Schlüssel verhindert dieses. Das soll das Ende der DLL-Hölle sein.! ReadOnly o.ä. Rechteentzug für die Betriebssystemdateien hätte wohl auch genügt. Unter Unix und VMS patcht nur der Admin das System und nie ein Applikationsprogramm!

13 Architektur 3! Common Language Runtime (CLR)! Unter diesem Begriff wird alles zusammengefasst, was zur Ausführung von.net Programmen erforderlich ist:! JIT-Compiler!.NET Klassenbibliotheken! Alle Programmiersprachen haben die gleichen Bibliotheken. Eine Sprache darf aber zusätzliche Bibliotheken mitbringen, wie z.b. die MFC für C++.! Realisiert wird das ganze durch das.net Framework.! Common Type System (CTS = Typenvorrat des Frameworks)! Dieses ist eine Obermenge des allgemeinen Typensystems, welches alle Datentypen, die unter.net vorhanden sind, beschreibt. Dazu gehören Wert- und Verweistypen, Klassentypen (z.b. vererbbar oder nicht vererbbar), Felder, Aufzählungen (enums).! Eine Sprache muss nicht alle Elemente des CTS unterstützen. Basic kennt z.b. kein unsigned integer.! Common Language Specification (CLS = Minimaltypen einer Sprache)! Da nicht jede Sprache das vollständige CTS unterstützt, definiert das CLS ein Subset aus diesem. Dieses Subset muss von allen Sprachen unterstützt werden (z.b. Integer, String etc).

14 Datentypen 1 Name.NET Länge Wertebereich Name VB Name C++ Boolean 1 False/True Boolean Boolean (bool) Char Unicode-Zeichen Char Char (char 2/1 byte) SByte ??? SByte (signed char) Int16 2 +/- 2^15 Short Int16 (short) Int32 4 +/- 2^31 Integer Int32 (long / int) kein int bei ANSI! Int64 8 +/- 2^63 Long Int64 (_int64)

15 Datentypen 2 Name.NET Länge Wertebereich Name VB Name C++ Decimal 16 ca. +/-79E27 Decimal Decimal Single 4 ca. +/- E38 Single float Double 8 ca. +/- E308 Double double String 10+2*Zeichen Unicode String String (CString 2/1 byte) DateTime Date CTime (DateTime)

16 Datentypen 3 Name.NET Länge Wertebereich Name VB Name C++ Byte Byte Byte (unsigned char) Uint16 (* optional CTS aber nicht CLS) 2 2^ UInt16 (unsigned short) Uint32 *) 4 2^ UInt32 (unsigned long) Uint64 *) 8 2^ UInt64

17 Namespace! Die ca Klassen in.net werden in, von C++ bekannten, sogenannten Namespaces (Namensräume) gegliedert. In diesen befinden sich die Klassen. Die Klassen enthalten Methoden (Prozeduren):! System enthält fast alle Klassen! System.Data ADO für Datenbank-Zugriffe! System.Drawing GDI+ zum Zeichnen! System.IO Dateisystem!...! Microsoft i.a. VB6-Kompatibilitäten! Microsoft.VisualBasic.Compatibility! VB/C# System.Console.WriteLine ("Hello world!") ;! C++ System.Console::WriteLine ("Hello world!");

18 Hello world in Visual Basic und C# Module Module1 ' in Visual Basic Sub Main () Console.WriteLine ("Hello world!") Console.ReadLine () End Sub End Module using System; // in C# ("Ci sharp" gesprochen) namespace HelloWorld { class Class1 { static void Main (string[] args) { Console.WriteLine ("Hello world!\n"); Console.ReadLine (); } // main } // class } // namespace

19 Hello world in C++ #include "stdafx.h" /* wird vom Prog.generator erzeugt */ #using <mscorlib.dll> /* " */ using namespace System; int main () { Console::WriteLine("Hello World! \n"); Console::ReadLine (); return 0; }

20 ergänzende Literatur! Programmiersprachen! Hans-Jürgen Scheibl, Visual C++.NET, für Einsteiger und Fortgeschrittene, Hanser München! Frank Eller / Michael Kofler, Visual C#, Grundlagen, Programmiertechniken..., Addison- Wesley München! Michael Kofler, Visual Basic.NET, Grundlagen, Programmiertechniken..., Addison- Wesley München! Andreas Kühnel, VB.NET, Objektorientiertes Programmieren in VB..., Galileo Press Bonn (nur Consol-Beispiele)! Vertiefung! Holger Schwichtenberg / Frank Eller, Programmierung mit der.net-klassenbibliothek, Addison-Wesley München! Detlev Wanzke / Lothar Wanzke, ADO.NET, Prog. von Datenbankanwendungen..., Hanser München! Jörg Krause / Uwe Bünning, ASP.NET, Dynamische, datenbankgestützte Webseiten..., Addison-Wesley München

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