C# & .NET

C# 程序在 .NET 上运行，而 .NET 是名为公共语言运行时 (CLR) 的虚执行系统和一组类库。 CLR 是 Microsoft 对公共语言基础结构 (CLI) 国际标准的实现。 CLI 是创建执行和开发环境的基础，语言和库可以在其中无缝地协同工作。
用 C# 编写的源代码被编译成符合 CLI 规范的中间语言 (IL)。 IL 代码和资源（如位图和字符串）存储在扩展名通常为 .dll 的程序集中。 程序集包含一个介绍程序集的类型、版本和区域性的清单。
执行 C# 程序时，程序集将加载到 CLR。 CLR 会直接执行实时 (JIT) 编译，将 IL 代码转换成本机指令。 CLR 可提供其他与自动垃圾回收、异常处理和资源管理相关的服务。 CLR 执行的代码有时称为“托管代码”。而“非托管代码”被编译成面向特定平台的本机语言。
.NET有多个实现

• 起初是.NET Framework，已经不再更新了，这个只能在Windows上运行
• 社区自己实现了一个MONO，可以跨平台使用
• 微软后面自己也实现了一个.NET CORE，也支持跨平台。目前最新的稳定版本是.NET CORE 8

安装

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语法 & 基本数据类型

类C语法，代码段用大括号包裹，基本上跟C一模一样
采用类型声明进行变量初始化：

int a = 1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
	if (i % 2 == 0)
	{
	    Console.WriteLine(i);
	}
}
while (true)
{
    Console.WriteLine("Infinite loop");
}
do{
    Console.WriteLine("Do you want to continue? (yes/no)");
    string answer = Console.ReadLine();
    if (answer == "no")
    {
        break;
    }
} while (true);

switch(teststring){
    case "This is a test string":
        Console.WriteLine("This is a test string");
        break;
    case "This is not a test string":
        Console.WriteLine("This is not a test string");
        break;
    default:
        Console.WriteLine("Default");
        break;
}

具体关键字可以看官方文档

数据类型

基本就那几样，需要注意的一点是C#是统一类型系统，所有的类型都是直接或者间接继承自object类型

• 简单类型：
  • int,uint：有符号整数，无符号整数，4字节
  • float，double，decimal：分别是4字节和8字节，16字节
  • char：2个字节，存储单个Unicode UTF-16字符
• 值类型：内部只有实例，没有引用的类型
  • 像上面的简单类型，就都是内置的值类型
  • 元组也是值类型，但是不是简单类型
• 引用类型：内部包含对其他数据的引用的类型
  • string：是char序列的引用

这里就像effective c++中侯捷讲的一样，当设计一个引用类的时候，一定要仔细考虑实现它的复制函数以及析构函数，否则就有可能导致内存泄漏

装箱与取消装箱
由于C++中的类型都是继承于object，所以在使用时可以把任意类型的实例转换为object类型实例，这种行为称为装箱，将一个object实例特化为一个指定类型，称为取消装箱：

int i = 123;
// The following line boxes i.
object o = i; //装箱，是隐式的
i = (int)o;  // unboxing，是显式的

具体使用场景看官方文档

有个疑惑就是：不同的类型实例可能内存大小是不一样的，怎么处理呢？就比如装箱一个float，取消装箱为一个int类型，怎么办？好像官方文档里写到取消装箱时会检查装箱类型和取消装箱类型是否一致，可能装箱类型和取消装箱类型必须一致。

新建项目：

C#代码文件的后缀是.cs，可以自己建一个cs文件然后使用csc进行编译，也可以使用dotnet进行项目管理，dotnet就像C++中的cmake or Rust中的Cargo，可能更像Cargo一些哈哈。

dotnet new #新建一个项目，dotnet会提供很多类型的项目模板

console是最简单的命令行程序模板，写一个最简单的Helloworld，我们选这个就行。
dotnet生成的模板会自带一个helloworld，直接运行dotnet命令即可：

dotnet run # 编译并运行

我们也可以自己改一下：

static void Main()
{
    string name = "World";
    name = Console.ReadLine();
    Console.WriteLine($"Hello, {name}!");
}

Main();

还可以改的更C#一点：

public class Program
{
    public static void Main() //编译时会自动把Main函数作为程序入口
    {
        string name = Console.ReadLine();
        Console.WriteLine($"Hello, {name}!");
    }
}

编程范式

C# 程序使用类型声明创建新类型。 类型声明指定新类型的名称和成员。 用户可定义以下六种 C# 类型：类类型、结构类型、接口类型、枚举类型、委托类型和元组值类型。
C#支持泛型编程，支持面向对象编程，支持lambda函数编程

namespace Acme.Collections;

public class Stack<T>
{
    Entry _top;

    public void Push(T data)
    {
        _top = new Entry(_top, data);
    }

    public T Pop()
    {
        if (_top == null)
        {
            throw new InvalidOperationException();
        }
        T result = _top.Data;
        _top = _top.Next;

        return result;
    }

    class Entry
    {
        public Entry Next { get; set; }
        public T Data { get; set; }

        public Entry(Entry next, T data)
        {
            Next = next;
            Data = data;
        }
    }
}

命名规范

对于类型名称、命名空间和所有公共成员，推荐使用PascalCase规范，即所有单词首字母大写，并且添加单下划线前缀
对于私有成员，或者局部变量，使用camelCase规范，即除了第一个单词以外的单词首字母大写
对于函数参数，使用cameCase规范
对于泛型类型参数尽量使用具有实际意义的名称而非单独字母，例如TaskType好于单独的T，除非单独字母也很容易理解
具体可以看官方文档：C#编码约定