und die Programmiersprache C# Marcel Kulicke Mirijam Joka Sokenou

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1 .Net Framework und die Programmiersprache C# Marcel Kulicke Mirijam Joka Sokenou

2 Das Menü für heute.net im Allgemeinen Architektur, Ausrichtung, Sexy Words C# samt Sprachkonstrukten Sprache, Compiler, Unterschiede zu Java Erfahrungen Lustiges aus der Praxis Fragestunde

3 DAS Bild VB C++ C# OPAL Common Language Specification Web Services Data and XML User Interface Base Class Library Visual Studio.NET Notepad, vi, Emacs Common Language Runtime

4 Warum.NET? Windows Programmierung meist nur unter (Visual) C++ Problematisch für Java-verwöhnte Geeks Unterschiedlichste SDKs und APIs Komponentisierung schwierig (-> DCOM) Viele Altlasten (-> DLL-Hölle ) Java kann das einfacher und gewann zuviel an Marktmacht

5 Microsoft ByteCode Was ist.net? Microsoft Virtual Machine Umfangreiche Basisklassen Integration in Betriebssystem und (alle?) anderen Produkte Ready for upcoming times Service-oriented Applications (Web Services) Sicherheitsarchitektur Und vieles, vieles mehr

6 Die Sexy Words MSIL Security ECMA ROTOR CLS BCL Framework GUI MONO SQL CTS DataSet SOAP Managed Code ASP.NET Assembly CLR C# WSDL ADO.NET Visual Studio Evidence VB.NET XML WebService UDDI JIT WindowsForms

7 Common Language Runtime VB C++ C# OPAL Common Language Specification Web Services Data and XML User Interface Base Class Library Visual Studio.NET Notepad, vi, Emacs Common Language Runtime

8 Was wird geboten? Managed Execution Alle.NET Objekte werden garbage collected Eingebautes, strukturiertes Exception Handling Prüfbar und Typsicher Evidence-based Sicherheit Herkunft des Codes und Benutzerrechte Vereinfachtes Deployment (Global Assembly Cache (GAC))

9 Call Stack Call to ReadFile Call to ReadFile EinProgramm Grant: Execute MeineBibliothek Grant: ReadFile.NET Framework Grant: ReadFile Stack Walk Permission Demand Security System Security exception Zugriffgewähren? Zugriffverweigert 1. Eine Assembly möchte eine Methode in meiner Assembly aufrufen. 2. Meine Assembly leitet den Aufruf an die.net Framework Assembly weiter. 3. Das Security System stellt sicher, dass alle Caller die notwendigen Berechtigungen haben. 4. Das Security System erteilt den Zugriff oder wirft eine Ausnahme

10 Der Mittelbau VB C++ C# OPAL Common Language Specification Web Services Data and XML User Interface Base Class Library Visual Studio.NET Notepad, vi, Emacs Common Language Runtime

11 Die vereinigten APIs Unabhängigkeit von der verwendeten Programmiersprache.NET Framework RAD, Composition, Delegation Visual Basic Forms Subclassing, Power, Expressiveness MFC/ATL Stateless, Code embedded in HTML pages ASP Windows API

12 Die Base Class Library (BCL) System.Web System System.Data System.Xml Design ADO SQLTypes SQL Globalization Diagnostics Configuration Collections Resources Reflection Net IO Threading Text ServiceProcess Security Runtime InteropServices Remoting Serialization XPath XSLT Serialization System.Drawing System.Windows.Forms Imaging Drawing2D Text Printing Design ComponentModel Services Configuration SessionState Caching Security UI HtmlControls WebControls Description Discovery Protocols

13 Beste Übersetzung: Assemblies Baugruppe für Klassen (Komposition) Dienen als Verpackungseinheit Modul A Main() EXE Modul B Assembly Modul C Metadaten sonst DLL Assembly A Assembly B Assembly Linker Composite Assembly Assembly C

14 Assemblies die Zweite Aggregation zu Application Domains Leichte Kommunikation Hüllenprozess Assembly A Klasse Foo DLL Bar AppDomain 1 AppDomain 2 Assembly A Assembly A DLL FooBar Assembly B Assembly C Common Language Runtime

15 Sprachenunabhängigkeit Source Code VB Compiler C# Compiler C++ Compiler IL Code Assembly Assembly Assembly Ngen Common Language Runtime JIT Compiler Native Code Managed Code CLR Services Managed Code CLR Managed Code Unmanaged Code Operating System Services

16 Sprachenunabhängigkeit II using System; Source Code IL Code Ngen CODE (C#): namespace ExampleDotNetClassLibrary public class Class1 VB C# public Class1() C++ Compiler Compiler public Compiler void WriteHelloWorld() Console.WriteLine("Hello World!!! from class1"); Assembly Assembly Assembly Common Language Runtime JIT Compiler Assembly für WriteHelloWorld: Native Code Managed Managed Managed Unmanaged.method public hidebysig instance void WriteHelloWorld() cil managed Code Code CLR Code Code // Codegröße CLR Services 11 (0xb).maxstack 1 IL_0000: ldstr "Hello World!!! from class1" IL_0005: call void [mscorlib]system.console::writeline(string) IL_000a: ret Operating System Services // end of method Class1::WriteHelloWorld

17 Der ganze(?) Rest VB C++ C# OPAL Common Language Specification Web Services Data and XML User Interface Base Class Library Visual Studio.NET Notepad, vi, Emacs Common Language Runtime

18 Syntaktische Unterschiede Java import static final super instanceof boolean using const readonly base typeof bool C#

19 Syntaktischer Zucker C# ist oft angenehmer... public class Foo ArrayList Bar = new ArrayList(); public POIElement this[int index] get return (object) Bar[index]; set Bar[index] = value; BÖSE!!! Standard Zugriff ist nicht friendly (Java) sondern PRIVATE!!!

20 Syntaktischer Zucker II C# ist oft angenehmer... public class Foo public class Foo ArrayList Bar = new ArrayList(); public POIElement this[int index] bool selfterminate = false; public bool SelfTerminate get return (object) Bar[index]; get return selfterminate; set Bar[index] = value; set selfterminate = value;

21 Syntaktischer Zucker III C# ist oft angenehmer... public class Foo public class Foo ArrayList public class Bar Foo = new ArrayList(); public POIElement this[int index] bool selfterminate = false; public static void Main() public bool SelfTerminate get return (object) ArrayList Bar[index]; alist = fillints(); get return selfterminate; set foreach Bar[index] (int i = in value; alist) set selfterminate = value; dosomething(i); Automatisches Casting in angegebenen Typ. ACHTUNG: InvalidCastException möglich

22 Syntaktischer Zucker IV C# ist oft angenehmer... public class Foo public class Foo ArrayList public class Bar Foo = new ArrayList(); public POIElement this[int index] bool public selfterminate class Foo = false; public public static void Main() bool SelfTerminate get return (object) public static void Main() Bar[index]; get ArrayList alist = fillints(); return selfterminate; set foreach Bar[index] (int i = in value; alist) set int selfterminate i = 0; = value; string x = i as string; dosomething(i); if (x!= null) Console.WriteLine(x); Falls Cast fehlschlägt ist x = null. Es wird keine Exception geworfen!!!

23 Syntaktischer Zucker V C# ist oft angenehmer... Automatisches Freigeben. Deterministische Finalisierung Wichtig beim Halten ressourcenintensiver Objekte public class Foo public class Foo ArrayList public class Bar Foo = new ArrayList(); public POIElement this[int index] bool public selfterminate class Foo = false; public publicstatic class Foo void Main() bool SelfTerminate get return (object) public static void Main() private Bar[index]; get ArrayList voidalist ChangeInfoButton_Click = fillints(); return selfterminate; set foreach Bar[index] (int i = in value; alist) set int (object selfterminate i = 0; sender, System.EventArgs e) = value; string x = i as string; dosomething(i); if using (x!= (Graphics null) g = Console.WriteLine(x); sender.creategraphics())

24 Methodenvariablen Delegates genannt Man nehme eine Signatur einer Methode und generiere einen Typ daraus Die Instanz des Typs kann dann auf eine Methode der gleichen Signatur verweisen Toll, oder? -> Schauen wir uns das mal an

25 Methodenvariablen II class Bar private delegate void ActiveFunction(int anint); private int balance = 0; public Bar() private void AccountIncrement(int i) balance += i; private void AccountDecrement(int i) balance -= i; public void TestIt() ActiveFunction activefunction; activefunction = new ActiveFunction(AccountIncrement); activefunction(5); activefunction = new ActiveFunction(AccountDecrement); activefunction(5); Welchen Wert hat balance?

26 Objektorientierung Merke: ALLES ist ein Objekt! public static String intobjecttostring(int anint) return (new Integer(anInt)).toString(); Java public static string intobjecttostring(int anint) return anint.tostring(); C# keine Wrapper-Klassen mehr nötig

27 Geschummelt!!! Schauen wir uns das mal näher an Beispiel: public class BoxExample public BoxExample() public void Cheater() int foo = 42; object bar = foo; //Funzt, weil 'alles ein Objekt ist' Und ab damit in den Disassembler

28 Intermediate Language Disassembler (ILDASM.EXE) AHA! Was ist denn bitte box?

29 Intermediate Language Disassembler (ILDASM.EXE) AHA! Was ist denn bitte box? Antwort (in etwa): new Integer(.locals[0]) //Also alles wie bei Java L Boxing ist das Einfügen eines Werttyps in einen Verweistyp Unboxing ist der umgekehrte Weg

30 Zum Wachwerden: public class Quiz public Quiz() public void dosomething() int theanswer = 42; //Thanks to Douglas Adams :-) object bar = theanswer; Console.WriteLine( theanswer + "," + (int)bar); Wie viel mal wird hier geboxt?

31 Okay, das war fies Wer zwei gesagt hat, hat es verstanden J Drei ist aber korrekt, denn -es wird die Version von WriteLine genutzt, die einen einzelnen String benutzt -> also wird String.Concat genutzt. Hier wird wieder die Version genutzt, die einen String braucht. Also muss alles zu EINEM String zusammengesetzt werden. -Als erstes wird i geboxt (ist klar), -o wird dann zum Werttyp (int) unboxt um dann wieder zu einem Int32 geboxt zu werden, welcher dann mit tostring() zum String wird Ganz schön umständlich

32 Wert- und Verweistypen Kennt man eigentlich (int und Integer) Werttyp Hülle für Nutzdaten (und nur diese sind wichtig, die Referenz nicht) sind performanter (call by value über heap) Veränderte Equals-Semantik Können nicht null sein Verweistyp call by reference Beide lassen sich in C# definieren

33 Wert- und Verweistypen II public struct Foo public int bar; public double foobar; public Foo(int anint, double adouble) bar = anint; foobar = adouble; public static Foo operator+ (Foo src1, Foo src2) return new Foo(src1.bar + src2.bar, src1.foobar + src2.foobar);

34 Imports System Sprachenübergreifende Vererbung!?! Namespace VBExample Public Class helloworld Public Overridable Function Hello() Console.WriteLine ("Hello World using Visual Basic!") End Sub End Class End Namespace using System; Vererbt namespace CSExample public class helloworld : VBExample.helloWorld new public void Hello() Console.WriteLine( Hello World using C# ); Visual Basic C#

35 Imports System Sprachenübergreifende Vererbung!?! II Namespace VBExample Public Class helloworld Public Overridable Function Hello() Console.WriteLine ("Hello World using Visual Basic!") End Sub End Class End Namespace using System; Visual Basic Wie weiß der Compiler, was VBExample enthält? Der Compiler spricht ja eigentlich nur C#... Reverse Vererbt Engineering? Magie? namespace CSExample public class helloworld : VBExample.helloWorld new public void Hello() Console.WriteLine( Hello World using C# ); C#

36 Metadaten Compilation Source Code Language Compiler Code (IL) Assembly Metadata Native Code Execution JIT Compiler Sprachenunabhängige, genormte Form

37 Metadaten II Intermediate Language Disassembler (ILDASM.EXE)

38 Das war noch nicht alles!!! Standardwerk zu C# hat über 700 Seiten Kann nicht alles in 45 Minuten vorkommen Viele Dinge blieben aus Attribute über Methoden, Web Integration Dokumentation Setup Verteiltheit

39 Für (weiter) Interessierte Google ;-) Microsoft Developer Network Microsoft Electronic Learning Library (MELL) Freies C#-Buch unter: Visual Studio.NET 2003 und die MELL sind (umsonst) verfügbar über die MSDN AA unter:

40 Was man beim Programmieren Exceptions sind toll Vor allem solche so alles sieht A generic GDI+ Exception occured Meint einen Filter für Bilddateien, den es für das gegebene Format nicht gibt Ist doch klar

41 Was man beim Programmieren Exceptions sind toll Vor allem solche so alles sieht A generic GDI+ Exception occured Meint einen Filter für Bilddateien, den es für das gegebene Format nicht gibt Ist doch klar

42 Was man beim Programmieren Exceptions sind toll Vor allem solche so alles sieht A generic GDI+ Exception occured Meint einen Filter für Bilddateien, den es für das gegebene Format nicht gibt Ist doch klar

43 Was man beim Programmieren Exceptions sind toll Vor allem solche so alles sieht A generic GDI+ Exception occured Meint einen Filter für Bilddateien, den es für das gegebene Format nicht gibt Ist doch klar

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