C sharp

Il C# (si legge C sharp) è un linguaggio di programmazione object-oriented sviluppato da Microsoft all'interno dell'iniziativa .NET, e successivamente approvato come standard ECMA. La sintassi del C# prende spunto da quella del Delphi (hanno il medesimo autore, ovvero Anders Hejlsberg), del C++, di Java e di Visual Basic per gli strumenti di programmazione visuale e per la sua semplicità (meno simbolismo rispetto a C++, meno elementi decorativi rispetto a Java).

Caratteristiche del linguaggio

C# è, in un certo senso, il linguaggio che meglio degli altri descrive le linee guida sulle quali ogni programma .NET gira; questo linguaggio infatti è stato creato da Microsoft specificatamente per la programmazione nel Framework .NET, partendo da concetti derivanti sia ovviamente dal C e C++, sia da Java. I suoi tipi di dati "primitivi" hanno una corrispondenza univoca con i tipi .NET e molte delle sue astrazioni, come classi, interfacce, delegati ed eccezioni, sono particolarmente adatte a gestire il .NET framework. Definire in forma classica il C# come linguaggio interpretato o compilato è piuttosto articolato. In effetti è ambedue allo stesso tempo. Data appunto la sua stretta integrazione con il Framework .NET i codici sorgente scritti in C# sono normalmente compilati secondo i criteri JIT: la trasformazione in codice macchina (eseguito direttamente dalla CPU) avviene su richiesta solo al caricamento e all'esecuzione del programma. In prima istanza il codice sorgente viene convertito dal framework in un codice intermedio detto CIL e solo all'esecuzione del programma il CLR specifico per il sistema operativo utilizzato converte CIL in codice macchina, man mano che viene eseguito. Una seconda possibilità è la cosiddetta compilazione Ngen, che permette di convertire tutto il codice CIL in codice macchina in una volta sola.

Differenze con il C/C++

In confronto al C o al C++ il linguaggio ha subito una serie di modifiche volte principalmente ad evitare errori tipici e ambiguità della programmazione C:

I puntatori possono essere utilizzati solo in particolari blocchi di codice marcati come "unsafe".
In molte operazioni aritmetiche vengono controllati eventuali "overflow".
Gli oggetti dinamici non vengono deallocati esplicitamente; la loro rimozione viene gestita automaticamente (implicitamente) dal "garbage-collector" quando non esistono più riferimenti a tali oggetti. Questa gestione evita i due problemi ben noti dei dangling pointer e del memory leak, anche se con un'ovvia riduzione delle prestazioni.
Come in Java, è possibile ereditare da una sola classe (diversamente da quanto avviene in C++) ma è possibile implementare un numero indefinito di interfacce.
Le sole conversioni implicite consentite sono quelle "safe", ovvero che non espongono al rischio di perdita di dati causata dalla diversa tipologia di dato. Ad esempio non sono consentite conversioni implicite fra integer e boolean o fra enumerati ed integer.
C# non possiede i "template" (tipici del C++) ma nella versione 2.0 sono stati introdotti i "generic".

Differenze con Java

Sebbene C# sia ritenuto simile a Java, esistono alcune importanti differenze fra i due linguaggi. Quella maggiormente visibile è certamente la presenza in C# di molti costrutti (alcuni sono reminiscenze del C++) che in Java sono stati deliberatamente vietati. I sostenitori del C# affermano che essi rendono il codice più chiaro; i sostenitori del Java affermano che proprio la presenza di un gran numero di parole-chiave e di regole da ricordare rende il linguaggio più difficile da imparare.

Altre differenze sono le seguenti:

Java utilizza i commenti Javadoc-sintax per generare la documentazione dal codice sorgente, mentre C# utilizza la sintassi XML nei commenti per lo stesso scopo.
Quello che in Java è chiamato package, in C# viene chiamato namespace o "spazio di nomi". Un ulteriore livello di organizzazione in C# è costituito dagli "assembly", che possono contenere al proprio interno diversi spazi di nomi.

Nuove funzioni introdotte con la versione 3 del linguaggio

Lambda expressions
Tipi anonimi
LINQ
Extension methods

Nuove funzioni introdotte con la versione 4 del linguaggio

Pseudo tipo dynamic
Covarianza e Controvarianza nei tipi di parametri per interfacce generiche e Delegati
Specifica ref opzionale per l'uso di COM
Parametri opzionali e nomi di argomenti
Indicizzatori di Proprietà (riconosciuti, ma non utilizzati dagli oggetti in C#)

Esempi

Hello world!

Hello, world! Il seguente esempio stampa il testo "Hello World" su console.

  using System;
  class HelloWorldApp
  {
    public static void Main()
    {
      Console.WriteLine("Hello World");
      Console.ReadLine();
    }
  }

Invece il seguente esempio stampa il testo "Hello World" su una Message Box.

  using System.Windows.Forms;
  class HelloWorldApp
  {
    public static void Main()
    {
      MessageBox.Show("Hello World");
    }
  }

Definizione di classe

Il seguente esempio definisce una classe di nome Persona che espone una proprietà Nome il cui valore viene memorizzato nella variabile mNome:

using System;

namespace Program
{
  class Persona 
  {
    public string Nome 
    {
      get { return mNome; }
      set { mNome = value; }
    }

    private string mNome;
  }				
}

Lo stesso esempio si può scrivere in una forma equivalente, utilizzando la sintassi delle "Automatic Properties" introdotta con la versione 3.0:

  using System;
  class Persona 
  {
    public string Nome { get; set; }
  }

Da notare che il linguaggio C# risulta essere uno strumento sintattico per l'utilizzo delle librerie presenti nei namespace del Framework .NET di Microsoft. A parte le strutture interne al linguaggio, il programmatore C# deve fare riferimento alle librerie, anche per la gestione dell'I/O, come del resto in C e C++. Nel primo esempio presentato infatti viene utilizzato il namespace System del quale sarà poi utilizzato il metodo WriteLine della classe Console per mandare in output a video la scritta "Hello World".

Implementazioni

Il compilatore di riferimento è Microsoft Visual C#, parte del pacchetto Microsoft Visual Studio.

Esistono sul mercato e nei circuiti dell'open source altre implementazioni.

Mono

Il progetto Mono implementa un compilatore C# con licenza open source, una implementazione completa open source del CLI, o Common Language Infrastructure, comprendente le librerie di framework rechieste da specifiche ECMA, oltre a una quasi completa implementazione delle librerie di classi proprietarie di .NET attualmente aggiornate fino alle versione 3.5. Fino alla versione 2.6 di Mono non è prevista l'implementazione di Windows Presentation Foundation (WPF), sebbene sia prevista per successive evoluzioni della piattaforma Mono. Inoltre attualmente sono previste implementazioni solo parziali di LINQ to SQL e WCF.

DotGNU

Il progetto DotGNU include un compilatore C#, una implementazione quasi completa della CLI comprese le librerie richieste secondo le specifiche ECMA, oltre a un sottoinsieme di alcune librerie di classi .NET proprietarie di Microsoft, aggiornate fino alla versione .NET 2.0.

Autofac

Autofac è una implementazione in C# del pattern Inversione di controllo (IoC).

Pur supportando la versione 2.0 di C#, è progettato e realizzato per trarre vantaggio dalle nuove funzionalità introdotte con la versione 3, in particolare dalle espressioni lambda.

Standardizzazione

Microsoft ha sottoposto C# ad ECMA per una standardizzazione formale. Nel dicembre del 2001 ECMA ha rilasciato "ECMA-334 C# Language Specification". C# è diventato uno standard ISO nel 2003 (ISO/IEC 23270).

Esistono implementazioni indipendenti di .NET e del C#, fra cui il progetto Mono di Ximian e dotGNU & Portable.NET della Free Software Foundation.

Microsoft ha introdotto, a partire dalla versione 2.0 del framework, i "generics", le "partial-class" oltre a varie altre funzionalità. È stata proposta la standardizzazione ECMA/ISO anche per queste funzionalità, ma allo stato attuale non fanno parte della definizione standard del linguaggio.

Note

Bibliografia

Peter Drayton, C# Language Pocket Reference, O'Reilly, 2002, ISBN 0-596-00429-X.
Charles Petzold, Programming Microsoft Windows with C#, Microsoft Press, 2002, ISBN 0-7356-1370-2.
Enrico Amedeo, C# 4.0, Apogeo, 2010, ISBN 978-88-50329-38-0.

Altri progetti

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Collegamenti esterni

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