Einführung in C# Teil 1. Matthias Nübling

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1 Einführung in C# Teil 1 Matthias Nübling

2 Vorausgesetzte Grundkenntnisse Programmierung Typen, Variablen, Anweisungen, Funktionen, etc. Objektorientierte Programmierung Klassen, Vererbung, Polymorphismus, dynamische Bindung, etc. Praktische Erfahrung in C++ oder Java

3 Inhalt Entwurfsziele von C# Typen Boxing/Unboxing

4 Beispiel: Hello World

5 Entwurfsziele Objektorientierung Einfache Vererbung, Interfaces, dynamische Binding etc. Gemeinsame Wurzelklasse () Alles ist ein Objekt. Gilt besonders für einfache Typen Komponentenorientierung Zusammenfassung mehrerer Klassen in ein Assembly Assembly: Einheit für Kapselung, Auslieferung, Versionierung und Sicherheit Properties, Methoden, Events Attribute, welche zur Entwicklungs- und zur Laufzeit verwendet werden können Typinformationen als Metadaten verfügbar (keine Headeroder IDL-Dateien) Automatisch generierte Dokumentation

6 Eigenschaften einer Komponente Eine Software-Komponente kann mehrere Klassen enthalten, welche eine festumrissene, nicht-triviale Funktionalität implementieren ist eine eigenständige, ablauffähige Einheit ist eine Blackbox ist oft sprachunabhängig ist weitgehend unabhängig von anderen Komponenten kann ihre Eigenschaften zur Laufzeit beschreiben läßt sich mit anderen Kompomenten zu einer Applikation zusammensetzen ist anpaßbar und konfigurierbar

7 Entwurfsziele Garbage Collection Exceptions Typsicherheit keine nicht-initialisierte Variablen keine unerlaubten Casts Vermeidung häufiger Fehler z.b. Einfachheit und leichte Erweiterbarkeit

8 Entwurfsziele Interoperabilität mit anderen.net-programmiersprachen mit COM und Win32 DLLs mit Web-Standards (XML, SOAP etc.) Weiterverwendung existierender C++- Sourcen Produktivität Kurze Lernkurve Umfangreiche Klassenbibliothek

9 Typen Ein C# Programm umfaßt eine Menge von Typen Klassen, Structs, Enumerationen, Interfaces, Delegates C# stellt eine Menge vordefinierter Typen zur Verfügung z.b.,,,,, Es können neue Typen erzeugt werden Daten und Operationen werden immer innerhalb von Typen definiert Keine globalen Variablen Keine globalen Funktionen!

10 Typen Typen enthalten Datenelemente Felder (Variablen und Konstanten), Arrays Events Funktionselemente Methoden, Operatoren, Konstruktoren, Destruktoren Properties, Indexer Andere Typen Klassen, Structs, Enumerationen, Interfaces, Delegates "

11 Typen Typen können instanziiert werden Instanz = Objekt Objekte können von einen Typ in einen anderen konvertiert werden (implizit und explizit) Typen sind organisiert Namensräume, Dateien, Assemblies Typen sind in einer Typenhierarchie angeordnet Es gibt zwei Arten von Typen: Werttypen und Referenztypen ""

12 Typenhierarchie Einfache Typen Eingebaute Typen Werttypen Enumerationen Structs Typen Referenztypen Klassen Interfaces Arrays Delegates Benutzerdefinierbare Typen "

13 Typen Werttypen Einfache Typen: Enumerationen: Structs: Referenztypen Klassen:! " ### Interfaces: " "! ### Arrays: $% & $'(% Delegates: ) *) +, "

14 Wert- und Referenztypen Variable enthält Speicherung Initialisierung Zuweisung Werttyp einen Wert Stack 0, \0 oder false kopiert Wert Referenztyp eine Referenz Heap null kopiert Referenz int inti = 10; 10; int int j = i; i; i 10 j 10 string string s1 s1 = Hello ; Hello ; string string s2 s2 = s1; s1; System.String s1 Hello s2 "

15 Klasse Object Die Klasse System.Object ist die Basisklasse aller Referenztypen Benutzbar auch als Standardtyp Wichtige öffentliche object Methoden: public virtual bool Equals( object obj ) public virtual int GetHashCode() public Type GetType() public virtual string ToString() Wertvergleich Hashcode-Berechnung Objekttyp String-Umwandlung "

16 Klasse String Eine Sequenz von Unicode-Zeichen Benutzbar auch als Standardtyp -.- Strings sind nicht modifizierbar (-> StringBuilder) String ist ein Referenztyp Zeigersemantik bei Zuweisung Aber: Wertevergleich mit und / Wichtige Operationen: Indizierung: $% Verkettung mit0: Längenprüfung: #1 Viele weitere Operatione wie Suche, Teil-Strings,... "

17 Klasse String und StringBuilder StringBuilder StringBuildersb sb = new new StringBuilder(); StringBuilder(); string string share share // // or: or: "\\\\box1\\public" string string file file = "books.pdf"; "books.pdf"; sb.append(share); sb.append("\\"); sb.append("\\"); sb.append(file); sb.append(file); sb.replace("pdf", "doc"); "doc"); string string path path = sb.tostring(); sb.tostring(); if if ( (share (share + "\\" "\\" + "books.doc") "books.doc") == == path path ) { Console.WriteLine(path); } "

18 Boxing/Unboxing Auch Werttypen sind mit kompatibel Zuweisung an object-variable möglich Aufruf von object-methoden möglich Boxing: Implizite Umwandlung eines Wertes in ein Objekt am Heap int inti = 10; 10; object object o = i; i; i System.Int32 Unboxing: Rückumwandlung int intj = (int) (int) o; o; j 10 "

19 Boxing/Unboxing Ermöglicht Polymorphismus bei allen Typen Eingeschränkter Polymorphismus bei Werttypen Keine Wrapper-Klassen wie in Java notwendig Anwendung bei generischen Container-Typen: // // Wichtige WichtigeMethoden Methodender derklasse KlasseStack: // // public public virtual virtual void void Push(object Push(objectobj); obj); // // public public virtual virtual object object Pop(); Pop(); Stack Stack s = new new Stack(); Stack(); s.push(3); s.push(3); int inti = (int) (int) s.pop(); s.pop(); "!

20 Verwendung von Werttypen Vorteile Speicherung am Stack ist performanter als Allokation am Heap (kein Garbage Collector!) Effizientere Speichernutzung Weniger Indirektionen beim Zugriff Nachteile Lebensdauer ist auf die des Containers eingeschränkt Kopie des ganzen Objekts bei Zuweisung und Parameterübergabe Auch Structs sind Werttypen! Boxing/Unboxing erzeugt Overhead

21 Beispiel: Boxing "

22 Fragen? Uff...

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