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Hashtable
ICloneable
C# o C Sharp es un lenguaje de programación que está incluido en la Plataforma .NET y corre en el Lenguaje Común en Tiempo de Ejecución (CLR, Common Language Runtime). El primer lenguaje en importancia para el CLR es C#, mucho de lo que soporta la Plataforma .NET está escrito en C#.
C# intenta ser el lenguaje base para escribir aplicaciones .NET
C# deriva de C y C++, es moderno, simple y enteramente orientado a objetos, simplifica y moderniza a C++ en las áreas de clases, namespaces, sobrecarga de métodos y manejo de excepciones. Se elimino la complejidad de C++ para hacerlo más fácil de utilizar y menos propenso a errores.
Algunas características de C# son:
delegates
el cual provee las bases para el .NET event model.private
, protected
, public
y agrega un cuarto modificador internal
.
Según Bjarne Stroustrup autor del lenguaje de programación C++, para que un lenguaje sea llamado Orientado a Objetos debe soportar tres conceptos: objetos, clases y herencia.
Aunque los lenguajes orientados a objetos se construyen sobre los conceptos de :
Un Objeto es una instancia de un tipo de clase.
La instanciación es el acto de crear una instancia de un objeto, la instancia es un objeto,
la instanciación usa el operador new
, después la instanciación
es posible comunicarnos con el objeto a través de sus miembros.
Un Objeto es una colección de información relacionada y funcional.
Un objeto se compone de:
La Herencia es la habilidad para heredar datos y funcionalidad de un objeto padre, la herencia es una característica fundamental de un sistema orientado a objetos.
A través de la herencia es posible crear o derivar una nueva clase basada en una clase existente.
Una clase derivada es la nueva clase que esta siendo creada y la clase base es una de las cuales la nueva clase es derivada. La nueva clase derivada hereda todos los miembros de la clase base por consiguiente permite reusar el trabajo previo.
En C# se puede asumir que la clase derivada podría heredar todos los miembros de la clase base.
La herencia es un ejemplo del diseño orientado a objetos conocido como una relación "is-a" (es-un), por ejemplo:
"un empleado es una persona".
Al utilizar la herencia la clase base necesita ser diseñada teniendo en mente la herencia, si los objetos no tienen la estructura apropiada la herencia no podría funcionar correctamente.
Una clase derivada no debería requerir más ni prometer menos que su clase base sobre cualquiera de sus interfaces heredadas.
Una interfaz de clase es un contrato entre esta y los programadores que usan la clase.
upcasting, cuando un programador tiene una referencia a la clase derivada, el programador siempre puede tratar a esa clase como si fuera la clase base.
En el lenguaje común en tiempo de ejecución .NET todos los objetos heredan de la última clase base llamada object
y existe sólo una herencia simple de objetos.
Un objeto puede derivar sólo de una clase base.
Una Clase es una plantilla para un objeto.
Una Clase define las operaciones que un objeto puede realizar y define un valor que mantiene el estado del objeto, los componentes principales de una clase son: métodos, eventos y propiedades.
Una instancia de una clase es un objeto, se accede a la funcionalidad de un objeto invocando sus métodos y accediendo a sus propiedades, eventos y campos.
Una clase utiliza modificadores para especificar la accesibilidad de la clase y sus componentes,
los componentes de una clase son llamados miembros por lo que existen
diferentes tipos de miembros. Una referencia se refiere a una instancia,
una instancia es la creación de un objeto del tipo clase que se está declarando.
Una clase utiliza ninguno, uno o más constructores para ayudar a definir la instancia de una clase.
Existe una palabra reservada llamada this
que sirve para hacer referencia
a la clase actual en el ámbito en el cual es utilizada. Cuando se hace referencia
a una variable de instancia que tiene el mismo nombre de un parámetro se debe utilizar this.name
.
Al crear y manipular objetos no es necesario administrar la memoria que estos ocupan ya que existe un mecanismo que se encarga de esto llamado garbage collector (recolector de basura), pero es una buena práctica no olvidar liberar los recursos.
Una Función Miembro puede ser un constructor, es decir, una pieza de código que es invocada en una instancia del objeto.
Un Miembro Estático definine miembros de un objeto que no son asociados con una instancia de clase específica.
Un Campo Estático es el tipo más simple de un miembro estático,
para declarar un campo estático se utiliza el modificador static
.
Un campo estático puede accederse a través del nombre de la clase, en vez de la instancia de la clase (objeto):
using System;
class MiContador{
//Campo Estático
public static int iContador = 0;
public MiContador(){
iContador++;
}
}
class App{
public static void Main(){
MiContador ContadorA = new MiContador();
Console.WriteLine(MiContador.iContador);
MiContador ContadorB = new MiContador();
Console.WriteLine(MiContador.iContador);
}
}
El ejemplo determina cuantas instancias del objeto han sido creadas.
Una Clase base es un objeto padre de donde se basa un nuevo trabajo.
Una Clase derivada es un objeto hijo.
Una Clase Abstracta define las funciones que una clase derivada debe implementar.
Una Clase Abstracta define un contrato en donde las clases derivadas
deben definir las funciones que la clase padre marca utilizando la palabra reservada abstract
,
además que la clase padre también se define como abstract
.
using System;
abstract public class Persona{//Indica que la clase es abstracta
//Propiedades
public string sNombre;
public int iEdad;
//Constructor
public Persona(string sNombre, int iEdad){
this.sNombre = sNombre;
this.iEdad = iEdad;
}
//Métodos
abstract public string Tipo();//Método que la clase derivada debe implementar
}
//Herencia Simple
public class Empleado : Persona{
public Empleado(string sNombre, int iEdad):base(sNombre, iEdad){}
override public string Tipo(){
return "Empleado";
}
}
class App{
//Aplicación
public static void Main(){
Console.WriteLine("--- Arreglo de Objetos ---");
Empleado[] aProgramadores = new Empleado[2];
aProgramadores[0] = new Empleado("Bill Gates", 50);
aProgramadores[1] = new Empleado("Eric S. Raymond", 60);
for(int i = 0; i < aProgramadores.Length; i++){
Console.WriteLine("aProgramadores["+i+"].sNombre : " + aProgramadores[i].sNombre);
Console.WriteLine("aProgramadores[" + i + "].iEdad : " + aProgramadores[i].iEdad);
Console.WriteLine("aProgramadores[" + i + "].Tipo : " + aProgramadores[i].Tipo());
}
}
}
Una Clase sealed
se utiliza para prevenir que una clase sea utilizada como una clase base,
su principal uso es para prevenir la derivación no planeada.
sealed class ClaseBase{
ClaseBase(){}
}
class ClaseDerivada : ClaseBase{
}
class Sellada{
public static void Main(){
ClaseDerivada CD = new ClaseDerivada();
}
}
Al compilar el código se muestra el siguiente mensaje:
sealed.cs(4,7): error CS0509: 'ClaseDerivada' : cannot inherit from sealed class 'ClaseBase' sealed.cs(1,14): (Location of symbol related to previous error)
El error es porque ClaseDerivada
no puede utilizar ClaseBase
como una clase base porque ClaseBase
es sealed
, es decir,
no permite derivaciones.
La Sobrecarga (Overloading) hace posible utilizar dos o más clases con el mismo nombre, pero con parámetros diferentes. La sobrecarga es común especialmente para los constructores para definir diferentes maneras de crear una instancia nueva.
Cuando una función sobrecargada es invocada el compilador selecciona la función apropiada que coincide con los parámetros.
La Herencia Simple permite derivar una clase en una clase nueva,
que contiene la definición de la clase de la cual deriva, es decir,
hereda todos los miembros datos de la clase, aunque pueden existir
miembros a los cuales no se pueda tener acceso por ser private
.
Los constructores no pueden ser heredados, por lo que es necesario escribir constructores
y si funcionalmente no existe alguna modificación se invoca el constructor de la clase
que hereda utilizando la sintaxis base
.
Si se omite el constructor de la clase base y es invocado el compilador podría
invocar el constructor de la clase base sin parámetros.
using System;
public class Persona{
//Propiedades
public string sNombre;
public int iEdad;
private double dSueldo;
//Constructor
public Persona(string sNombre, int iEdad){
this.sNombre = sNombre;
this.iEdad = iEdad;
}
//Métodos
public string Tipo(){
return "Persona";
}
public void AsignarSueldo(double dSueldo){
this.dSueldo = dSueldo;
}
public double ObtenerSueldo(){
return this.dSueldo;
}
}
//Herencia Simple
public class Empleado : Persona{
public Empleado(string sNombre, int iEdad):base(sNombre, iEdad){}
public new string Tipo(){
return "Empleado";
}
double dSueldo;
public new void AsignarSueldo(double dSueldo){
this.dSueldo = dSueldo * dSueldo;
}
public new double ObtenerSueldo(){
return this.dSueldo;
}
}
class App{
//Aplicación
public static void Main(){
Persona Mexicano = new Persona("Gerado Ángeles Nava", 33);
Console.WriteLine("Mexicano.sNombre : " + Mexicano.sNombre);
Console.WriteLine("Mexicano.iEdad : " + Mexicano.iEdad);
double dSueldo = 123.456;
Mexicano.AsignarSueldo(dSueldo);
Console.WriteLine("Mexicano.iSueldo : " + Mexicano.ObtenerSueldo());
Console.WriteLine("Mexicano.Tipo : " + Mexicano.Tipo());
Console.WriteLine("--- Herencia Simple ---");
Empleado Programador = new Empleado("Carlos Salinas G.", 53);
Console.WriteLine("Programador.sNombre : " + Programador.sNombre);
Console.WriteLine("Programador.iEdad : " + Programador.iEdad);
Programador.AsignarSueldo(dSueldo);
Console.WriteLine("Programador.iSueldo : " + Programador.ObtenerSueldo());
Console.WriteLine("Programador.Tipo : " + Programador.Tipo());
}
}
Polimorfismo y Funciones Virtuales
El polimorfismo es la funcionalidad que permite a código antiguo invocar código nuevo,
también permite extender el sistema sin modificar el código existente, esto
se logra sobreescribiendo o redefiniendo el código, para lo cual se utilizan funciones
virtuales y la palabra clave override
.
Las funciones abstractas son automaticamente funciones virtuales, las cuales permiten al programador usar polimorfismo para hacer su código simple.
Virtual significa que cuando una invocación a funciones miembro, el compilador debería buscar por el tipo real del objeto y no por el tipo de la referencia, e invocar en base al tipo la función apropiada.
using System;
public class Persona{
//Propiedades
public string sNombre;
public int iEdad;
//Constructor
public Persona(string sNombre, int iEdad){
this.sNombre = sNombre;
this.iEdad = iEdad;
}
//Métodos
virtual public string Tipo(){
return "Persona";
}
}
//Herencia Simple
public class Empleado : Persona{
public Empleado(string sNombre, int iEdad):base(sNombre, iEdad){}
override public string Tipo(){
return "Empleado";
}
}
class App{
//Aplicación
public static void Main(){
Persona Mexicano = new Persona("Gerado Ángeles Nava", 33);
Console.WriteLine("Mexicano.sNombre : " + Mexicano.sNombre);
Console.WriteLine("Mexicano.iEdad : " + Mexicano.iEdad);
Console.WriteLine("Mexicano.Tipo : " + Mexicano.Tipo());
Console.WriteLine("--- Arreglo de Objetos ---");
Empleado[] aProgramadores = new Empleado[2];
aProgramadores[0] = new Empleado("Bill Gates", 50);
aProgramadores[1] = new Empleado("Eric S. Raymond", 60);
for(int i = 0; i < aProgramadores.Length; i++){
Console.WriteLine("aProgramadores["+i+"].sNombre : " + aProgramadores[i].sNombre);
Console.WriteLine("aProgramadores[" + i + "].iEdad : " + aProgramadores[i].iEdad);
Console.WriteLine("aProgramadores[" + i + "].Tipo : " + aProgramadores[i].Tipo());
}
}
}
Cuando una función es declarada con la palabra reservada override
significa que es la misma función que fue declarada en la clase base,
si la palabra reservada override
se omite el compilador podría asumir
que la función no está relacionada a la función de la clase base
y no despacha la función virtual (el compilador podría sugerir omitir override
o agregar new
) .
Cuando existe una función virtual el programador puede pasar una referencia a la clase abstracta aunque la clase derivada y el compilador podrían escribir código para invocar la versión apropiada de la función en tiempo de ejecución.
Por ejemplo, el objeto base object
tiene una función virtual llamada ToString()
que
convierte un objeto a string. Si se invoca la función ToString()
en un objeto que
que no la tiene como versión propia, la versión de la función que es parte de la clase object
podría ser invocada.
Encapsulación (también llamada information hiding), habilidad de un objeto para ocultar sus datos internos o parte interna de sus usuarios y provee una interface que hace las partes importantes del objeto accesible programaticamente.
La encapsulación provee los límites entre una interfaz externa y los detalles de su implementación interna.
Al diseñar objetos el programador decide que objetos son visibles al usuario y que es privado dentro del objeto, los detalles que no son visibles al usuario son señalados para ser encapsulados en la clase.
Razones para encapsular y ocultar:
Una Abstracción se refiere a como un problema dado es representado en el espacio de programa.
Como desarrollador de clases es necesario pensar en terminos de hacer el mejor diseño de abstracción para los clientes de clase y permitirles enfocarse a la tarea que deben realizar y no escudriñar o indagar en los detalles de como funciona la clase, también es necesario determinar cuales de los miembros de la clase deberían ser accesibles publicamente.
Los beneficios de una buena abstracción, es diseñarla de manera tal que las modificaciones son minimas, si se conoce bien el problema a resolver facilita determinar que métodos necesitara el usuario, también será un sistema fácil de entender y mantener.
La interfaz de clase es la implementación de la abstracción.
La solución Microsoft .NET comprende cuatro componentes fundamentales:
La Infraestructura .NET se refiere a todas las tecnologías que constituyen el nuevo ambiente para crear y ejecutar aplicaciones robustas, escalables y distribuidas. La parte de .NET que permite desarrollar estas aplicaciones es la plataforma .NET.
La Plataforma .NET consiste de un Lenguaje Común en Tiempo de Ejecución (CLR) y la Biblioteca de Clases de la Plataforma .NET algunas veces llamada la Biblioteca de Clases Base (CBL).
El CLR es como una máquina virtual (el código que corre dentro del CLR en ejecución en un ambiente encapsulado y controlado, separados de otros procesos en la máquina) en la cual funcionan las aplicaciones .NET, todos los lenguajes .NET tienen la biblioteca de clases de la Plataforma .NET a su disposición.
La biblioteca de clases de la Plataforma .NET incluyen soporte para cualquiera de los archivos de entrada/salida y base de datos de entrada/salida para XML y SOAP.
La Plataforma .NET es una plataforma nueva que simplifica la aplicación del desarrollo en ambientes altamente distribuidos de Internet. La Plataforma .NET está diseñada para cumplir los siguientes objetivos:
La Plataforma .NET consiste de dos componentes principales:
El runtime es una agente que administra el código en tiempo de ejecución al proveer de serviciones principales como la administración de memoria, administración de hilos, también implementa tipos estrictos de seguridad y otras formas de verificación de código que aseguren la seguridad y robustez.
El concepto de administración de código es principio fundamental del runtime. El código que manipulará el runtime es conocido como código administrado, mientras que el código que no será manipulado por el runtime es conocido como un código no administrado.
La plataforma .NET puede almacenar componentes no administrados que son cargados por el CLR en sus procesos e inicializados por la ejecución de código administrado de esta manera se crea un ambiente de software que puede explotar tanto caracterísitcas de código administrado como las del código no administrado.
.NET Common Language Runtime - CLR
El .NET Common Language Runtime (Lenguage común en tiempo de ejecución .NET) es un ambiente basado en componentes y C# esta diseñado para facilitar la creación de componentes. Todos los objetos son escritos como componentes y los componentes son el centro de acción, por ello que reciba el nombre de lenguaje céntrico de componentes (component-centric).
Los componentes creados en C# son totalmente auto-describibles y pueden ser utilizados sin un proceso de registro.
C# ayuda en la creación de componentes mediante el runtime y framework .NET, los cuales proveen un sistema de tipo unificado en el cual todo puede ser tratado como un objeto.
EL CLR no sólo soporta el compilador de C#, también el de Visual Basic y C++, el código que generan estos compiladores para ser soportado por CLR es llamado managed code.
Algunos de los beneficios que las aplicaciones obtienen del CLR son:
El CLR provee los beneficios anteriores, el compilador debe emitir los metadatos en el managed code. Los metadatos describen los tipos en el código y son empaquetados en el código ejecutable.
El CLR administra la memoria, ejecución de hilos, ejecución de código, verificación de código seguro, compilación y otros servicios. Estas características son intrínsecas a la administración de código que corre sobre el CLR.
La seguridad y administración de componentes depende de un número de factores que se incluyen en su origen como Internet red corporativa, computadora local, es decir, quizá o quizá no están disponibles para desempeñar operaciones de acceso a archivos, acceso a registros o funciones sensitivas, aún si comienzan a utilizarse en el misma aplicación activa.
El runtime forza el acceso a código seguro, no es posible acceder a datos personales, sistema de archivos o red.
El runtime también forza la robustez del código implementando una infraestrucutra estricta de verificación de código llamado Common Type System (CTS), el cual asegura que toda la administración de código se describe así misma. La variedad de compiladores Microsoft y de terceros genera código administrado que conforma el CTS, es decir, que la administración de código puede consumir otros tipos e instancias administradas, mientras que se forza estrictamente la fidelidad de tipo y seguridad de tipo.
La administración del ambiente del runtime elimina cuestiones de software comunes, liberando por ejemplo recursos que ya no son utilizados.
El runtime también acelera la productividad del desarrollador, no importa el lenguaje que un programador utilice, puede utilizar las ventajas del runtime, biblioteca de clases, y componentes escritos por otros programadores, cualquier compilador que utilice el runtime puede hacer lo mismo,
La interoperabilidad entre código administrado y no administrado permiten a los desarrolladores continuar utilizando componentes COM y DLLs.
El runtime está diseñado para incrementar el desempeño, através del CLR que provee muchos servicios estándar, el código administrado nunca es interpretado, una característica llamada just-in-time (JIT) permite compilar todo el código administrado para correr en el lenguaje nativo de la máquina del sistema o de cualquiera que se este ejecutando. El administrador de memoria elimina las posibilidades de fragmentación de memoria e incrementa la referencia de localidad de memoria para impulsar el incremento del desempeño.
El runtime soporta aplicaciones del lado del servidor como Microsoft® SQL Server™ e Internet Information Services (IIS), esta infraestructura permite utilizar codigo administrado para escribir la lógica del negocio.
El Lenguaje Común en Tiempo de Ejecución provee los servicios de ejecución básica. Las clases base proveen tipos de datos básicos, clases colección y otras clases generales. Las clases base son clases para tratar datos y XML. En la parte superior de la arquitectura las clases exponen servicios web y tratramiento de la intefaz de usuario. Una aplicación puede hacer invocaciones en cualquier nivel y utilizar clases desde cualquier nivel.
Organización .NET Framework:
Servicios Web | Interfaz de Usuario |
Datos y XML | |
Clases Base | |
Lenguaje Común en Tiempo de Ejecución |
El ambiente o entorno provee un modelo de programación simple, seguro, soporta de herramientas potentes y ayuda con la distribución, empaquetado y soporte:
En el runtime .NET todos los errores son reportados via excepciones.
El entorno contiene las Bibliotecas de Clase Base (Base Class Libraries - BCL) las cuales proveen las funciones tradicionales fundadas en bibliotecas en tiempo de ejecución, la funcionalidad del BCL incluye:
Fuera de la clase base en tiempo de ejecución, existen muchos otros componentes que controlan la interfaz de usuario (UI) y realizan otras operaciones sofisticadas.
El runtime .NET es un entorno verificado, en tiempo de ejecución el entorno verifica que la ejecución del código sea de tipo segura (type-safe).
El sistema de seguridad interactua con el verificador para asegurar que el código realice sólo lo que tiene permitido hacer, esto es posible especificando un requerimiento de seguridad para una pieza de código específica.
En el runtime .NET el mecanismo de empaquetado es el ensamble (assembly), cuando el código es compilado por uno de los compiladores .NET, es convertido a una forma intermedia conocida como IL.
El ensamble contiene todos los IL, metadatos y otros archivos requeridos para que un paquete se ejecute en un paquete completo.
Cada ensamble contiene un manifiesto que enumera todos los archivos que están contenidos en el ensamble, controla que tipos y recursos son expuestos fuera del ensamble y relaciona las referencias de esos tipos y recursos a los archivos que contienen los tipos y recursos.
El manifiesto también lista otros ensambles que dependen de un ensamble.
Los ensambles se contienen a sí mismo, existe suficiente información en el ensamble para ser auto-descrito.
Cuando se define un ensamble, el ensamble puede ser contenido en un solo archivo o puede ser dividido entre varios archivos. Utilizando varios archivos podría hacer posible un escenario donde las secciones del ensamble sean descargadas sólo como se necesiten.
Una de las metas del runtime .NET es ser un lenguaje agnóstico, permitiendo que el código sea utilizado y escrito desde cualquier lenguaje, no sólo las clases pueden ser escritas en algún lenguaje .NET como VB.NET y ser invocadas desde otro lenguaje .NET como C#, una clase que fué escrita en VB.NET puede ser utilizada como una clase base escrita en C# y esa clase podría ser utilizada desde una clase VC++ o JScript, es decir, no importaria en que clase sea escrita una clase.
Para hacer lo anterior posible existen algunos obstaculos como las propias características del lenguaje, ya que un lenguaje no podría soportar ciertas cosas que otro si las soporte, por ejemplo la sobrecarga de operadores.
Para que una clase sea utilizada desde un lenguaje .NET, la clase debe adherir la Especificación Común de Lenguaje (Common Language Specification - CLS) la cual describe que características pueden ser visibles en la interfaz pública de la clase, por ejemplo el CLS prohibe exponer tipos de datos sin signo, porque no todos los lenguajes pueden utilizarlos.
El runtime .NET soporta atributos personalizables, los cuales son en cierto sentido un lugar para colocar información descriptiva en los metadatos junto con un objeto y entonces recuper después los datos. Los atributos proveen un mecanismo general para hacer esto y son utilizados en exceso en todo el tiempo de ejecución para almacenar información que modifica como el runtime utiliza las clases.
Los atributos son extensibles y permite a los programadores definir atributos y utilizarlos.
Los atributos se especifican encerrandolos entre corchetes:
[Version("14/09/2005", Comentario="1.0.1.0")]
Los atributos son anotaciones que se colocan en elementos de código fuente, como clases, miembros, parámetros, etc.
Los atributos puede ser utilizados para: cambiar el comportamiento del runtime, proveer información acerca de un objeto, llevar información organizacional al diseñador.
El atributo información es almacenado con los metadatos del elemento y pueden ser facilmente recuperados en tiempo de ejecución a través de un proceso conocido como reflection.
C# utiliza un Atributo Condicional para controlar cuando las funciones miembro son invocadas.
Por convención los atributos se agregan al final del nombre de una clase,
con la finalidad de conocer cuales son clases atributo y cuales son clases normales.
Todos los atributos derivan de System.Attribute
.
Procure que el atributo para el elemento sea específico, utilizando los identificadores siguientes:
Identificador | Descripción |
assembly |
ensamble |
module |
módulo |
type |
clase o estructura |
method |
método |
property |
porpiedad |
event |
evento |
field |
campo |
param |
parámetro |
return |
valor de regreso |
Los atributos que son aplicados a ensambles o módulos deben colocarse
después de cualquier cláusula using
y antes de cualquier código.
Biblioteca de Clases de la Plataforma .NET
La Biblioteca de Clases de la Plataforma .NET es una colección de tipos reutilizables integradas en el CLR.
Los tipos de la Plataforma .NET permiten llevar a cabo tareas de programación comunes como manipulación de strings, colecciones de datos, conectividad a bases de datos y acceso a archivos.
Es posible utilizar la Plataforma .NET para desarrollar los siguientes tipos de aplicaciones y servicios:
Todo lo que se necesita para desarrollar en C# es el Kit de desarrollo (SDK), del cual solo se utilizará el CLR y el compilador de C#.
Lenguaje Intermedio y Metadatos
Microsoft desarrollo un lenguaje parecido al lenguaje ensamblador llamado Microsoft Intermediate Language (MSIL).
Para compilar aplicaciones .NET, los compiladores toman el código fuente como entrada y producen MSIL como salida.
MSIL en sí es un lenguaje completo con el cual es posible escribir aplicaciones.
El managed code generado por el compilador C# no es código nativo porque es un código de Lenguaje Intermedio (IL). Este código IL se convierte en la entrada para la administración del proceso de ejecución del CLR. La ventaja final del código IL es que el CPU es independiente, lo cual significa que se necesita un compilador en la máquina destino para cambiar el código IL en el código nativo.
El IL es generado por el compilador, pero no es lo único que se provee para el runtime, el compilador también genera metadatos acerca del código, los cuales dicen más al runtime del código, por ejemplo la definición de cada tipo. Los metadatos son bibliotecas de tipo, entrada de datos al registry, etc. Los metadatos son empaquetados directamente con el código ejecutable y no en localidades separadas.
El IL y los metadatos son colocados en los archivos que extienden el formato PE (Portable Executable) utilizado para archivos .exe y .dll, cuando se carga el archivo PE el runtime coloca y extrae los metadatos y el IL de estos.
Cuando se compila una aplicación C# o cualquier aplicación escrita en un CLS, la aplicación es compilada dentro del MSIL, además se compila dentro de las instrucciones nativas de CPU cuando la aplicación es ejecutada por vez primera por el CLR.
El proceso es el siguiente:
Cuando el compilador produce o crea la salida también importa una función llamada _CorExeMain
del runtime .NET.
_CorExeMain
(mscoree.dll) justo como lo hace con cualquier PE válido.
El sistema operativo obviamente no puede ejecutar el código MSIL,
el punto de entrada es un pequeña parte que salta a la función _CorExeMain
en mscoree.dll.
_CorExeMain
comienza la ejecución del código MSIL que fue colocado en el PE.
El managed code generado por C# es el código IL, aunque el código IL es empaquetado en un formato de archivo PE válido, no es posible ejecutarlo sin convertirlo a un managed code nativo.
Cuando un tipo es cargado, el laoder crea y agrega un stub (pieza pequeña) a cada método del tipo, así cuando el método es invocado por vez primera, el stub pasa el control al JIT.
El JIT compila el IL a código nativo y cambia el stub para que apunte al código nativo que está en cache, así las subsecuentes invocaciones podrían ejecutar el código nativo.
El CLR incluye tres diferentes JITers que pueden ser usados para convertir MSIL en código nativo, dependiendo de las circunstancias:
La generación de código en tiempo de instalación compilará un ensamble completo dentro de un código binario de CPU-especifico, tal como lo hace el compilador C++. Un ensamble el código empaquetado que es enviado al compilador. La compilación se hace en tiempo de instalación, cuando el usuario final es menos probable para notificar que el ensamble esta siendo compilado-JIT.
La ventaja de la generación de código en tiempo de instalación, es que permite compilar el ensamble completo justo una vez antes de ser ejecutado. Al ser compilado el ensamble entero no hay preocupación referente al desempeño intermitente cada vez que un método en el código es ejecutado por primera vez.
Al usar esta utilidad depende del tamaño del sistema y del ambiente de distribución.
El JITter es invocado en tiempo de ejecución.
También es un JITter en tiempo de ejecución, esta especialmente diseñado para sistemas que tienen recursos limitados como memoria. La principal diferencia con un JIIter regular es la incorporación de algunas invocaciones code pitching, que permiten al EconoJIT descartar el código generado o compilado si el sistema comienza a ejecutarse fuera de memoria, siendo el beneficio el reclamo de memoria. La desventaja es que si el código es pitched (lanzado) es invocado otra vez por lo que debe ser compilado de nuevo.
Es posible determinar que tipo de JIT esta siendo utilizado y cuanta memoria utiliza a través
de una pequeña utilidad llamada JIT Compiler Manager (jitman.exe),
que reside en el directorio bin
del directorio de instalación del NGWS SDK.
El runtime de .NET hace más que dar al desarrollador un simple sistema de tipo unificado que es usado a través de todos los lenguajes, también deja a los lenguajes escribir extensiones de sistema tipo, agregando nuevos tipos que parezcan y actuen como tipos de sistemas built.in.
El Sistema Virtual de Objetos - VOS
Las reglas que se siguen cuando se declaran, utilizan y administran tipos son modeladas en el Sistema Virtual de Objetos (Virtual Object System - VOS).
El VOS establece una plataforma que permite la integración de lenguajes y type safety.
La base de la arquitectura del runtime es la plataforma que puede describir en cuatro áreas:
El VOS define tipos que describen valores y especifican un contrato en donde todos los valores de tipo deben soportar. Existen dos entidades: valores y objetos.
Para un valor el tipo describe la representación de almacenamiento y las operaciones que puede realizar.
Los objetos son más poderosos porque el tipo es almacenado explicitamente en su representación, cada objeto tiene una identidad que lo distingue de los demás objetos.
El compilador CLS toma el código fuente como entrada y produce código MSIL para el runtime para compilar a través de los JITters y ejecutar. Además se mapea el código fuente a secuencias de instrucciones MSIL, el compilador CLS tiene otra tarea importante: envolver metadatos dentro del EXE resultante.
Los Metadatos son datos que describen datos.
Los metadatos son la colección de elementos programáticos que constituyen el EXE, como los tipos declarados y los métodos implementados.
Estos metadatos son similares a los tipos de bibliotecas generadas con componentes COM (Component Object Model).
La razón para usar metadatos es simple ya que permiten al runtime .NET conocer en tiempo de ejecución que tipos podrían ser almacenados y que métodos podrían ser invocados. Esto permite al runtime configurar apropiadamente el ambiente para mayor eficiencia al ejecutar la aplicación. El significado por el cual estos metadatos son consultados es llamado reflection.
Los metadatos por cada objeto .NET registran toda la información que es requerida para usar el objeto, con esta información el runtime .NET es capaz de resolver como crear objetos, invocar funciones miembro o acceder a los datos de un objeto y el compilador puede utilizar la información para encontrar que objetos están disponibles y como es utilizado un objeto. La información incluye lo siguiente:
Los metadatos también permiten a otras herramientas acceder a la información detallada acerca del código
Existe un proceso llamado reflection donde el código en tiempo de ejecución puede consultar los metadatos para encontrar que objetos están disponibles y que funciones y campos están presentes en la clase. La reflection está disponible para usuarios finales para determinar como son los objetos, búsqueda de atributos o ejecutar métodos en los que los nombres no son conocidos hasta el tiempo de ejecución.
Los metadatos son utilizados para varias tareas:
El encargado de generar los metadatos es el compilador C#, al pasar el código a IL, emitiendo la información binaria de los metadatos en un archivo PE.
La principal ventaja de la combinación de los metadatos con el código ejecutable es que la información acerca de los tipos es persistente.
Una herramienta que toma ventaja de reflection es el ILDASM (Microsoft .NET Framework IL Disassembler), el cual analiza la aplicación de metadatos fuente y entonces presenta información acerca de la aplicación en la jerarquía del árbol.
La faceta más importante de cualquier ambiente de desarrollo de aplicaciones distribuidas es como manejar la seguridad.
La seguridad comienza tan pronto como una clase es caragada por el CLR porque la clase loader es parte del esquema de seguridad .NET, la seguridad relacionada a factores tales como reglas de accesibilidad y requerimientos de consistencia son verificados.
La llave para el Deployment de aplicaciones .NET es el concepto de (ensambles). Los assemblies son paquetes simples de comportamiento semanticamente relacionados que son construidos como un archivo individual o entidades de archivos múltiples.
La especificación de como deploy una aplicación podría variar ya que se puede tratar de un desarrollo web o aplicación tradicional de escritorio.
El runtime .NET mantiene el rastreo delos archivos y de las versiones de los archivos asociados con una aplicación. Cualquier aplicación que es instalada es automáticamente asociada con los archivos que son parte de ese ensamble.
Si una aplicación de instalación intenta sobre escribir un archivo necesario para otra aplicación, el runtime .NET es lo bastante inteligente para permitir que la aplicación de instalación, instale los archivos necesarios pero el CLR no elimina las versiones previas de el archivo porque todavía son requeridas por la primer aplicación.
Interoperabilidad con código no administrado
El código no administrado no tiene las ventajas que tiene el código administrado, como recolección de basura, sistema de tipo unificado y metadatos.
Common Language Specification - CLS
Es un conjunto de reglas que un lenguaje debe adherir para crear aplicaciones .NET que se ejecutan en el CLR.
Un concepto importante relacionado a la CLR es el código administrado, el código administrado es justo el código que esta ejecutandose bajo el auspicio de la CLR y por consiguiente comienza a ser controlado por el CLR.
El CLS define un subconjunto de tipos del VOS, si una biblioteca de clases sigue las reglas del CLS esta garantizando ser utilizada por clientes de otro lenguaje de programación que también se adhieren a la CLS.
El CLS se refiere a la interoperabilidad entre lenguajes, por lo que es necesario seguir los tipos y características del CLS, para ello es necesario conocer los tipos primitivos, arreglos, tipos, miembros tipo, métodos, campos, propiedades, enumeraciones, excepciones, interfaces, eventos, atributos personalizables, delegados, identificadores, etc. que la propia especicicación define.
Virtual Execution System - VES
El Sistema Virtual de Ejecución implementa la VOS y se crea implementando un motor de ejecución (Execution Engine EE). Los componentes de la VES son:
C# soporta el conjunto de tipos de datos usual, para cada tipo de dato que C# soporta, existe una correspondencia tipo de lenguaje común en tiempo de ejecución .NET subyacente.
Todos los tipos runtime pueden encontrarse en el namespace
System
del lenguaje común en tiempo de ejecución .NET.
Tipo | Bytes | Tipo runtime | Descripción |
byte | 1 | Byte | Unsigned byte |
sbyte | 1 | SByte | Signed byte |
short | 2 | Int16 | Signed short |
ushort | 2 | UInt16 | Unsigned short |
int | 4 | Int32 | Signed integer |
uint | 4 | UInt32 | Unsigned int |
long | 8 | Int64 | Signed big integer |
ulong | 8 | UInt64 | Unsigned big integer |
float | 4 | Single | Floating point number |
double | 8 | double | Double-precision floating point number |
decimal | 8 | Decimal | Fixed-precision number |
string | String | Unicode string | |
char | Char | Unicode character | |
bool | Boolean | Boolean value |
Los tipos de datos son separados en value types y reference types. Los value types son asignados en estructuras de pilas o en línea. Los reference types son asignados al aglomerado.
Las referencias y tipos de valores son derivados de la última clase base objet
,
de esta manera en caso de que un tipo de valor necesite actuar como un object
una envoltura hace que el tipo de valor parezca una referencia asignandolo al aglomerado,
y los tipos de valores son copiados a estos. La envoltura es marcada por lo que
el sistema conoce que contiene por ejemplo int
, a este proceso se le conoce como boxing
y el proceso de reversa se le conoce como unboxing
La palabra reservada class
es empleada para declarar un tipo referencia (heap allocated),
y la palabra reservada struct
es empleada para declarar un tipo valor,
una estructura es utilizada para objetos ligeros que necesitan actuar como tipos built-in,
las clases son utilizadas en cualquier otro caso.
Por ejemplo un tipo int
es un valor tipo y un tipo string
es un tipo referencias, esto trabajaria así:
int i = 2005;
string s = "Septiembre";
i |
|
|||||
s |
|
|
|
Constantes y Campos Solo Lectura
En C# los valores pueden ser definidos como constantes y para que un valor sea constante su valor debe ser algo que pueda ser escrito como una constante.
public const string sDominio = "informatique.com.mx";
La restricción de tipos constantes es que son conocibles en tiempo de compilación,
en vez de ello es posible utilizar el modificador readonly
el cual
está diseñado para aquellas situaciones en donde las constantes tienen restricción.
Aplicando el modificador readonly
un valor puede ser establecido en el constructor
o en una inicialización pero no puede ser modificado después.
El código C# puede ser escrito en cualquier editor, también puede escribirse con Visual Studio 7.
El código C# debe almacenarse en un archivo con extensión .cs
Para compilar el código C# es necesario tener instalado la Plataforma .NET que incluye el compilador C#, puede buscar el ejecutable en la ruta:
C:WINDOWSMicrosoft.NETFrameworkv1.1.4322csc.exe
Asegurese de tener esta ruta en el path para poder ejecutar el compilador desde cualquier ubicación.
Para compilar su archivo .cs es necesario abrir la consola (DOS) y escribir el comando cs
seguido
del nombre de su archivo por ejemplo:
cd helloworld.cs
La salida exitosa de la compilación podría ser así:
Microsoft (R) Visual C# .NET Compiler version 7.10.6001.4
for Microsoft (R) .NET Framework version 1.1.4322
Copyright (C) Microsoft Corporation 2001-2002. All rights reserved.
Si existe algún error el compilador lo notificará. El archivo es compilado y ligado a helloworld.exe
,
(el archivo .exe generado tendrá el nombre del archivo fuente)
para ejecutar el programa sólo es necesario escribir el nombre del archivo ejecutable.
Algo interesante es que es posible especificar el nombre del archivo ejecutable a través de un switch
:
csc /out:nuevoNombre.exe nombreArchivoFuente.cs
El siguiente es el ejemplo típico de los lenguajes de programación:
class HelloWorld{
public static void Main(){
System.Console.WriteLine("Hello World");
}
}
El método Main
debe estar contenido en la clase y escrito con la primer letra en mayúscula.
El tipo de este método puede ser void
o int
. También este método
puede especificar argumentos:
public static void Main(string[] args)
System
es el ámbito del namespace en el cual el objeto Console
está contenido.
Es posible importar el namespace en las aplicaciones indicandolo al inicio del código
con la palabra reservada using
que es una directiva para el namespace System.
Existen más namespaces en la Plataforma .NET
using System;
Examinemos el siguiente ejemplo, el cual recibe los argumentos con los que el componente fue invocado:
Ejemplo de Args con for
:
using System;
class Args{
public static void Main(string[] args){
Console.WriteLine("Argumentos : {0}", args.Length);
for(int itera = 0; itera < args.Length; itera++)
Console.WriteLine("Argumento {0} : {1}", itera, args[itera]);
}
}
Ejemplo de Args con foreach
:
using System;
class App{
public static void Main(string[] args){
foreach(string input in args){
Console.WriteLine(input);
}
}
}
using System;
, define el namespace System
,
el cual contiene entre otras la clase Console
la cual es utilizada
para comunicarse con la línea de comandos.
using
permite al usuario omitir el namespace
al utilizar el tipo al que es referenciado en este caso System
,
por lo que en vez de escribir:
System.Console.WriteLine();
Solamente se escribe:
Console.WriteLine();
using
no puede ser utilizado con un nombre de clase por lo que no es permitido escribir using System.Console
class Args
,
Al no existir las funciones globales en C#, se declara una clase llamada Args
.
public static void Main(string[] args)
,
La clase Args
contiene una función o método Main()
, el cual sirve como punto de partida
de la ejecución del componente, este método puede o no ser declarado con argumentos,
en este caso es fundamental declarlos porque deseamos precisamente leer y escribir estos argumentos
proporcionados al invocar el componente.
Al ser un método de arranque debe ser declarado con el modificador static
porque no está asociado con una instancia de un objeto.
El método indica que recibe un arreglo de tipo string llamado args
Console.WriteLine("Argumentos : {0}", args.Length);
,
invoca el método WriteLine
de la clase Console
para escribir en la línea de comando lo que se indica entre los paréntesis.
La primer parte de lo que se encierra entre paréntesis es un string donde es necesario destacar que{0}
,
es una notación que indica entre llaves un índice que hace referencia a una
variable asociada a este, en este caso asociada con args.Length
args.Length
,
Length
es un método de la clase args
el cual obtiene el número de elementos
que contiene este arreglo.
for
comienza una iteración desde 0
hasta el número de elementos que contiene el arreglo args.Length
,
por cada elemento contenido en el arreglo escribe en la línea de comandos
lo que se indica en ("Argumento {0} : {1}", itera, args[itera])
que como mencionamos anteriormente {0}
hace referencia
al orden en que las variables serán escritas, en este caso corresponde
al iterador y {1}
corresponde a args[itera]
,
lo cual indica obtener el elemento en cuestión del arreglo args
.
csc Args.cs
csc Args
Salida : Argumentos : 0
csc Args p1 p2 p3 p4 p5 p6 ... pn
Por ejemplo: args http : www . informatique . com . mx
Salida :
Argumentos : 8
Argumento 0 : http
Argumento 1 : :
Argumento 2 : www
Argumento 3 : .
Argumento 4 : informatique
Argumento 5 : .
Argumento 6 : com
Argumento 7 : .
Argumento 8 : mx
Es posible leer datos de la consola utilizando el método ReadLine
y es posible mostrarlos utilizando el método Write
o WriteLine
del objeto Console
:
using System;
class inOut{
public static void Main(){
Console.Write("Fecha de Nacimiento: ");
String strFecNac = Console.ReadLine();
Console.WriteLine("FecNac = " + strFecNac);
}
}
Note que importar la directiva System
hace posible
omitir escribir el namespace, de esta forma sólo es
necesario escribir el nombre del objeto seguido del nombre del método.
Es posible dar formato a la salida de datos a un tipo string,
utilizando la sintaxis {número}
donde
número es reemplazado por la variable correspondiente:
using System;
class strFormat{
public static void Main(){
Console.Write("Nombre: ");
String strNombre = Console.ReadLine();
Console.Write("Edad: ");
String strEdad = Console.ReadLine();
Console.Write("Teléfono: ");
String strTel = Console.ReadLine();
Console.Write("Dirección: ");
String strDir = Console.ReadLine();
Console.WriteLine("Datos: {0} {1} {2} {3}", strNombre
, intEdad, strTel, strDir);
}
}
Es posible incluir una función estática en la clase para poder probarla,
en C# esta función estática puede ser escrita como Main()
e indica el inicio de la ejecución de un programa:
using System;
class App{
public static void Main(){
Console.WriteLine("Hello world!");
}
}
El ejemplo anterior define a la función Main
como void
lo cual indica que no regresa un valor, pero es posible indicar que si regrese un valor
escribiendo el tipo de la función como int
por ejemplo, que indica que regresa
un valor de tipo entero:
using System;
class App{
public static int Main(){
Console.WriteLine("Hello world!");
return(1);
}
}
También es posible que la función Main
reciba parámetros de la línea de comandos,
para ello es necesario especificar un arreglo de strings como parámetro:
using System;
class App{
public static void Main(string[] args){
foreach(string input in args){
Console.WriteLine(input);
}
}
}
Es posible que existan en una aplicación varias clases que contengan la función Main()
y por ello al compilar se indicará un error.
Para evitar el error o indicar que función Main()
de que clase deseamos que se ejecute,
es necesario utilizar el siguiente switch al compilar:
/main:nombreClase
Por ejemplo
using System;
class ClaseA{
public static void Main(){
Console.WriteLine("Main de la clase A");
}
}
class ClaseB{
public static void Main(){
Console.WriteLine("Main de la clase B");
}
}
class ClaseC{
public static void Main(){
Console.WriteLine("Main de la clase C");
}
}
Al compilar utilice : csc multiplesmain.cs /main:ClaseB
Salida: Main de la clase B
Lo más importante en este punto es que en C# no existe el preprocesador, el motivo por el cual no existe es para simplificar la estructura de compilación además de que no hay necesidad de escribir un archivo de encabezados por separado y mantener en sincronia la implementación, cuando los archivos fuente C# son compilados el orden de la compilación de archivos individuales no es importante y es equivalente a un archivo de gran tamaño.
Un identificador es el nombre que es usado para algún elemento de un programa como una variable o función y deben tener una letra o guión bajo como primer caracter.
C# soporta las siguientes directivas de preprocesamiento:
Tamaño | Valor |
#define |
Define un identificador, los identificadores también pueden ser definidos via la línea de comando |
#undef |
Elimina la definición de un identificador |
#if |
El código de la sección es compilado si la expresión es verdadera |
#elif |
Constructor Else-if, si la directiva anterior no se cumplio y si la expresión es verdadera el código de la sección es compilado |
#else |
Si la directiva anterior no se cumplio el código de la sección es compilado |
#endif |
Marca el final de la sección |
Los identificadores deben preceder a cualquier código real.
Es posible utilizar los siguientes operadores en expresiones preprocesador:
!
==
!=
&&
||
Es posible utilizar paréntesis para agrupar expresiones.
Es posible comentar el código, para ello existen dos modalidades:
//
, que se utiliza para comentar una línea, es decir, todo lo que sigue a //
es ignorado./* */
, que se utiliza para comentar segmentos de código.Una variable contiene un valor de cierto tipo, C# forza a inicializar las variables antes de utilizarlas en una operación.
Cuando se asigna un valor a un value type el valor actual es copiado a diferencia de los reference types lo que se copia es la referencia actual no el valor.
C# agrupa los value types en:
Los Tipos Simples de C# comparten características como las de alias con los tipos de sistema de .NET, expresiones constantes consisten de Tipos Simples evaluados solamente en tiempo de compilación no en tiempo de ejecución y los Tipos Simples pueden ser inicializados con literales.
Los Tipos Simples de C# se agrupan en:
Representa valores enteros y existen nueve tipos integral en C#:
Tipo | Tamaño | Valor | |
sbyte | Entero con signo | 8 bit | -128 a 127 |
byte | Entero sin signo | 8 bit | 0 a 255 |
short | Entero con signo | 16 bit | -32,768 a 32,767 |
ushort | Entero sin signo | 16 bit | 0 a 65,535 |
int | Entero con signo | 32 bit | -2,147,483,648 a 2,147,483,647 |
uint | Entero sin signo | 32 bit | 0 a 4,294,967,295 |
long | Entero con signo | 64 bit | -9,223,372,036,854,775,808 a -9,223,372,036,854,775,807 |
ulong | Entero sin signo | 64 bit | 0 a 18,446,744,073,709,551,615 |
Representa valores booleanos verdadero y falso, por lo que es posible asignar a una variable un valor booleano o el resultado de una expresión:
bool bContinuar = (a > b);
En C# el valor verdadero no es posible representarlo con algún valor diferente de cero, no hay una conversión entre el tipo integral a bool que force esta conversión.
Representa un caracter Unicode de 16 bit de tamaño, por ejemplo:
char cSexo = 'M';
También es posible asignar un valor hexadecimal utilizando la secuencia de escape x
o un valor Unicode con la secuencia de escape u
:
char cHexadecimal = 'x0068';
char cUnicode = 'u0068';
No existen conversiones implicitas de char
a otro tipo de datos disponible,
esto significa por ejemplo que tratar de convertir una variable char
a un
tipo de dato integral no es posible en C#, por lo que se tendrá que hacer un cast explicito:
char cCaracter = (char)65;
int nNumero = (int)'A';
Representan dos tipos de datos, flotantes (float) y dobles (double):
Tipo | Valor |
float | 1.5x10-45 a 3.4x1038 con una precisión de 7 dígitos |
double | 5.0x10-324 a 1.7x10308 con una precisión de 15-16 dígitos |
Al realizar operaciones con Floating Point pueden producirse los siguientes valores:
Nota: Si una expresión un valor es de tipo Floating Point todos los otros valores son convertidos a tipos Floating Point antes de realizar el cálculo.
Representa un tipo de alta precisión de 128 bit el cual es posible utilizarlo para calculos financieros y monetarios. Los valores posibles comprenden los rangos 1.0x10-28 a 7.9x1028 con una precisión de 28 a 29 dígitos.
No hay conversiones implicitas entre decimales y dobles, se podría generar un overflow o perder precisión, por lo que es necesario una conversión explícita con un cast.
Cuando se define una variable y se le asigna un valor se utiliza el sufijo m para denotar que es un valor decimal:
decimal decDecimal = 1.0m
Si se omite la letra m
la variable podría ser tratada como double
por el compilador antes de ser asignado.
Un tipo struct
puede declarar constructores, constantes, campos, métodos, propiedades,
índices, operadores y tipos anidados. Las estructuras actuan de manera similar a una clase
y con mayores restricciones, por ejemplo no pueden heredar de cualquier otro tipo,
ni tampoco otra clase puede heredar de una estructura.
Las estructuras deberían ser utilizadas sólo para tipos que son realmente una pieza de datos.
La diferencia entre struct
y class
en C# es que struct
es un value type y class
es una reference type.
La principal idea de utilizar struct
es para crear objetos ligeros como Point
,
FileInfo
, etc., de esta manera se conserva memoria porque no hay referencias adicionales
que son creadas como se necesiten por objetos clase.
using System;
struct IP{
public byte b1,b2,b3,b4;
}
class ip{
public static void Main(){
IP miIP;
miIP.b1 = 192;
miIP.b2 = 168;
miIP.b3 = 1;
miIP.b4 = 101;
Console.Write("{0}.{1}.", miIP.b1,miIP.b2);
Console.Write("{0}.{1}", miIP.b3,miIP.b4);
}
}
Es posible establecer un conjunto de constantes relacionadas,
por default los elementos de una enumeración son de tipo int
donde el primer elemento tiene el valor 0
y cada elemento subsecuente
se incrementa en 1. Es posible establecer el valor del primer elemento
simplemente asignando a este el valor deseado, así como es posible especificar el tipo de dato
de los valores contenidos especificandolo después del nombre de la enumeración
aunque están restringidos a los tipos: long
, int
, short
y
byte
.
Sintaxis:
enum NombreEnumeraciones{
constante1,
constante2,
constante3,
.
.
constanteN
}
Ejemplo:
using System;
public class Enumeracion {
enum enumDias {Sabado, Domingo, Lunes, Martes, Miércoles, Jueves, Viernes };
enum enumMeses {Enero,Febrero,Marzo,Abril,Mayo,Junio,Julio,Agosto,Septiembre,_
Octubre,Noviembre,Diciembre};
enum enumFecha {Dia = 21, Mes = 9, Año = 1971};
public static void Main() {
Type eDias = typeof(enumDias);
Type eMeses = typeof(enumMeses);
Type eFecha = typeof(enumMeses);
Console.WriteLine("Los días de la semana, y su valor correspondiente en la enumeración es:");
foreach ( string s in Enum.GetNames(eDias) )
Console.WriteLine( "{0,-11}= {1}", s, Enum.Format( eDias, Enum.Parse(eDias, s), "d"));
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("Los meses del año, y su valor correspondiente en la enumeración es:");
foreach ( string s in Enum.GetNames(eMeses) )
Console.WriteLine( "{0,-11}= {1}", s, Enum.Format(eMeses, Enum.Parse(eMeses, s), "d"));
}
}
Tipos Base
Los Tipos Base para las enumeraciones se especifican listando el tipo base después del nombre de la enumeración:
enum eDias : int{
Lunes,
Martes,
Miércoles,
Jueves,
Viernes
};
Los tipos base válidos para las enumeraciones son:
byte
, sbyte
, short
, ushort
, int
,
uint
, long
y ulong
.
Si el tipo base no es especificado, el tipo base por default es int
.
Es contraste a value types los reference types no almacenan el dato actual que representan, porque almacenan una referencia al dato actual.
Los reference types que C# utiliza son:
El Tipo Objeto es la Clase Base de todos los tipos, al ser la clase base de todos los tipos es posible asignarle valores de cualquier tipo.
El Tipo Objeto es utilizado cuando el value type esta boxed, es decir, que está disponible como un objeto.
El Tipo Clase contiene datos miembro, funciones miembro y tipos anidados. Los datos miembro son constantes, campos y eventos. Las funciones miembro incluyen métodos, propiedades, índices, operadores, constructores y destructores.
Una interface declara un tipo referencia que tiene sólo miembros abstractos.
Sólo existe la firma pero no tiene implementado todo el código,
por lo que no es posible instanciar una interface, sólo un objeto que deriva de la interface.
Para crear una interface se emplea la palabra reservada interface
:
using System;
interface Iuno{
void AccionUno();
}
class Implementa : Iuno{
public void AccionUno(){
Console.WriteLine("Acción uno...");
}
}
class App{
public static void Main(){
Implementa I = new Implementa();
I.AccionUno();
}
}
Es posible definir métodos, propiedades e índices en una interface, cuando se define una Clase es posible derivar de múltiples interfaces, mientras que al definir una interface sólo es posible derivar de sólo una clase.
Las interfaces están estrechamente relacionadas a clases abstractas, se parecen a una clase abstracta que tiene todos sus miembros abstractos.
Cuando un objeto implementa una interface, una referencia a la interface puede ser obtenida por un cast de la interface.
Una clase puede implementar más de una interface.
class NombreClase : InterfaceA, InterfaceB{}
Existe una técnica llamada Implementación de la Interface Explícita y se utiliza para resolver colisiones con nombres de métodos iguales entre interfaces:
using System;
interface Iuno{
void AccionUno();
}
interface Idos{
void AccionUno();
}
class Implementa : Iuno, Idos{
void Iuno.AccionUno(){
Console.WriteLine("Colisión resuelta con el nombre del método Iuno");
}
void Idos.AccionUno(){
Console.WriteLine("Colisión resuelta con el nombre del método Idos");
}
}
class App{
public static void Main(){
Implementa I = new Implementa();
Iuno uno = (Iuno) I;
uno.AccionUno();
Idos dos = (Idos) I;
dos.AccionUno();
}
}
Es posible ocultar al usuario de la clase la implementación de una interfaz, así como también es posible crear interfaces basadas de otras interfaces.
Los delegados son similares a las interfaces, especifican un contratado entre un caller y un implementer (implementador).
Un delegado especifica la forma de una función en vez de especificar toda una interface.
Las interfaces se crean en tiempo de compilación y los delegados son creados en tiempo de ejecución.
Un delegado encapsula un método con cierta firma, básicamente un delegado es un type-safe y secure version. Un delegado es una implementación de function pointers orientada a objetos y son utilizados en muchas situaciones donde un componente necesita volver a invocar el componente que lo esta usando.
Es posible encapsular métodos estáticos e instancias en una instancia delegado.
El principal uso de los delegados es con los eventos no con las clases.
La especificación del delegado determina la forma de la función y crea una instancia del delegado, se usa la función que coincide con la forma.
Los delegados al ser de naturaleza dinámica se utilizan cuando el usuario desea cambiar el comportamiento,
por ejemplo si deseamos que una clase Ordenamiento
soporte diferentes métodos de ordenación,
la ordenación podría ser controlada en base a un delegado que defina la función de comparación.
Nota los delegados siempre son creados aún si no son usados, pero los delegados podrían ser creados al vuelo si se reemplazan las funciones estáticas por propiedades, entonces unicamente se crea el delegado solo si se utiliza la propiedad.
El Tipo string se utiliza para manipular datos string. La clase string
deriva
directamente de object
y no es posible derivarla.
Todos los strings en C# son instancias del tipo System.String
en el CLR.
string
es un alias para la clase predefinida System.String
y su uso es muy sencillo:
string sWebSite = "http://www.informatique.com.mx";
Para acceder a un caracter, simplemente acceda a su índice:
sWebSite[11];
Es posible hacer un barrido de los caracteres que componen el string
utilizando la propiedad Length
que poseen los arreglos y porque
es posible acceder a estos tratando al string
como un arreglo:
using System;
class App{
public static void Main(){
string sWebSite = "http://www.informatique.com.mx";
Console.WriteLine("sWebSite contiene : " + sWebSite.Length + " caracteres");
for(int iElemento = 0; iElemento < sWebSite.Length; iElemento++){
Console.WriteLine("Elemento " + iElemento + " : " + sWebSite[iElemento]);
}
}
}
Es posible concatenar strings utilizando el operador +
.
Si requiere comparar strings por igualdad utilice el operador de comparación ==
Aunque string
es un reference type la comparación se realiza
comparando los valores no las referencias.
La clase String
es un ejemplo de tipo inmutable, es decir, que los caracteres contenidos
en el string no puede ser modificados por los usuarios del string, todas las operaciones que son
realizadas por la clase String
regresan una versión modificada del string
en vez de modificar la instancia en la cual se invoco el método.
La clase String
soporta los sisguientes métodos de comparación y búsqueda:
Método | Descripción |
Compare() |
Compara dos strings. |
CompareOrdinal() |
Compara dos regiones de strings utilizando una comparación ordinal |
CompareTo() |
Compara la instancia actual con otra instancia. |
EndsWith() |
Determina cuando un substring existe al final de un string |
StartsWith() |
Determina cuando un substring existe al principio de un string. |
IndexOf() |
Regresa la posición de la primer ocurrencia de un substring |
LastIndexOf() |
Regresa la posición de la última ocurrencia de un substring |
Concat() |
Concatena dos o más strings u objetos, si se pasan objetos la función ToString es invocada |
CopyTo() |
Copia un número específico de caracteres de una ubicación del string dentro del arreglo |
Insert() |
Regresa un nuevo string con un substring insertado en la ubicación específica |
Join() |
Une un arreglo de strings junto con un separador entre cada elemento del arreglo |
PadLeft() |
Alinea a la izquierda un string |
PadRight() |
Alinea a la derecha un string |
Remove() |
Elimina caracteres de un string |
Replace() |
Reemplaza todas las instancias de un caracter con caracteres diferentes |
Split() |
Crea un arreglo de strings dividiendo un string en cualquier ocurrencia de uno o más caracteres |
Substring() |
Extrae un substring de un string |
ToLower() |
regresa una versión de un string en minúsculas |
ToUpper() |
regresa una versión de un string en mayúsculas |
Trim() |
Elimina espacios en blanco de un string |
TrimEnd() |
Elimina un string de caracteres al final de un string |
TrimStart() |
Elimina un string de caracteres al inicio de un string |
object.ToString()
, convierte un objeto a una representación string.
String.Format()
puede ser utilizada para crear un string basado en los valores de otro string.
La clase StringBuilder
soporta las siguientes propiedades y métodos:
Propiedad | Descripción |
Capacity |
Recupera o establece el número de caracteres que StringBuilder puede contener |
[] |
Índice StringBuilder utilizado para obtener o establecer un caracter en la posición específica |
Length |
Recupera o establece la longitud |
MaxCapacity |
Recupera la capacidad máxima del StringBuilder |
Método | Descripción |
Append() |
Agrega la representación string de un objeto |
AppendFormat() |
Agrega la representación string de un objeto, utilizando un formato específico para el objeto |
EnsureCapacity() |
Asegura que StringBuilder tiene suficiente espacio para un número de caracteres específico |
Insert() |
Inserta la representación string de un objeto específico en una posición específica |
Remove() |
Elimina los caracteres específicos |
Replace() |
Reemplaza todas las instancias de un caractes con un nuevo caracter |
Un arreglo contiene variables a las cuales se accede a través de índices, todas las variables contenidas en el arreglo son referidos como elementos los cuales deben ser del mismo tipo, por lo que el tipo del arreglo.
Los arreglos en C# son referencias a objetos. Un arreglo value type no contiene instancias boxed.
El valor inicial de un arreglo es null
, un arreglo de objetos es creado utilizando new
.
Cuando un arreglo es creado inicialmente contiene los valores por default para los tipos que este contendrá.
Sintaxis:
tipo[] identificador;
Note que para definir un arreglo se utilizan los corchetes []
después del tipo del arreglo.
Ejemplo:
string[] aPersonas;
Es posible inicializar un arreglo al momento de crearlo:
string[] asPersonas = new string[] {"Tim Berners-Lee","Brendan Eich","Dennis Ritchie","James Gosling"};
Durante la inicialización es posible omitir new tipo[x]
y el compilador podría determinar el tamaño de almacenamiento para el arreglo del número de items en la lista de inicialización:
string[] asPersonas = {"Tim Berners-Lee","Brendan Eich","Dennis Ritchie","James Gosling"};
Cada elemento de un arreglo de ints es un int
con el valor 0
:
int[] aiNumeros = new int[5];
Cada elemento de un arreglo de strings es un string
con el valor null
:
string[] asNombres = new string[5];
La dimensión del arreglo puede ser simple o multidimensional,
donde cada dimensión comienza con el índice 0
,
si requiere hacer un barrido de todos los elementos del arreglo,
comience a partir del índice 0
hasta la longitud del arreglo menos uno
(nombreArreglo.Length - 1
o nIndice < nombreArreglo.Length
);
using System;
class Arreglo{
static public void Main(){
string[] aNombres = {"Hugo","Paco","Luis"};
Console.WriteLine(aNombres[0]);
Console.WriteLine(aNombres[1]);
Console.WriteLine(aNombres[2]);
}
}
Otra alternativa al ejemplo anterior es:
int[] aiNumeros = new int[3];
aiNumeros[0] = 4;
aiNumeros[1] = 33;
aiNumeros[2] = 43;
Al declarar el arreglo especifique solamente el número de elementos que este contendrá.
utilice la palabre reservada new
seguido del tipo y entre corchetes el número de elementos que contendrá.
Es posible ordernar y buscar los elementos de un arreglo gracias a que los arreglos en C#
están basados en el tipo System.Array
del runtime NET.
El método Sort()
podría ordenar los elementos de un arreglo,
los métodos IndexOf()
y LastIndexOf()
y BinarySearch
podrían buscar elementos en un arreglo. El método Reverse
podría
invertir el orden de los elementos de un arreglo.
Los Arreglos Multidimensionales son aquellos que tienen más de una dimensión.
Sintaxis:
tipo[,] identificador;
Ejemplo:
string[,] asBidimensional = new string[2, 4];
Para definir un arreglo multidimensional, simplemente defina arreglos como elementos del arreglo:
string[,] asMulti = {{"a","1"},{"b","2"},{"c","3"}};
Ejemplo:
using System;
class App{
public static void Main(){
string[] asPersonas = {"Tim Berners-Lee", "Brendan Eich", "Dennis M. Ritchie", "James Gosling"};
Console.WriteLine("Longitud del arreglo asPersonas : " + asPersonas.Length);
int[] aiNumeros = new int[3] {1, 2, 3};
Console.WriteLine("Longitud del arreglo aiNumeros : " + aiNumeros.Length);
//Define 4 arreglos de 2 dimensiones
int iRenglon = 4;
int iColumna = 2;
string[,] asBidimensional = new string[iRenglon, iColumna];
// 4 renglones * 2 columnas = 8 Elementos
asBidimensional[0,0] = "00";
asBidimensional[0,1] = "01";
asBidimensional[1,0] = "10";
asBidimensional[1,1] = "11";
asBidimensional[2,0] = "20";
asBidimensional[2,1] = "21";
asBidimensional[3,0] = "30";
asBidimensional[3,1] = "31";
Console.WriteLine("Longitud del arreglo asBidimensional : " + asBidimensional.Length);
int[,] aiBidimensional = { {11,22}, {33,44}, {55,66}, {77,88} };
for(int i = 0; i < iRenglon; i++){
for(int j = 0; j < iColumna; j++){
Console.WriteLine("Dimensión " + i + " elemento " + j + " : " + aiBidimensional[i,j]);
}
}
Console.WriteLine("Longitud del arreglo aiBidimensional : " + aiBidimensional.Length);
}
}
Un Arreglo de Arreglos es también conocido como jagged array porque no tiene que ser rígido.
Por ejemplo:
int[][] aiIDs = new int[3][];
Este ejemplo define un arreglo de arreglo de tipo int
donde su dimensión es 3 elementos,
donde estos elementos son arreglos.
Un arreglo de objetos es creado utilizando new
.
Es posible declarar y manipular arreglos de objetos de la siguiente manera:
using System;
public class Persona{
//Propiedades
public string sNombre;
public int iEdad;
//Constructor
public Persona(string sNombre, int iEdad){
this.sNombre = sNombre;
this.iEdad = iEdad;
}
//Métodos
public string Tipo(){
return "Persona";
}
}
//Herencia Simple
public class Empleado : Persona{
public Empleado(string sNombre, int iEdad):base(sNombre, iEdad){}
public new string Tipo(){
return "Empleado";
}
}
class App{
//Aplicación
public static void Main(){
Persona Mexicano = new Persona("Gerado Ángeles Nava", 33);
Console.WriteLine("Mexicano.sNombre : " + Mexicano.sNombre);
Console.WriteLine("Mexicano.iEdad : " + Mexicano.iEdad);
Console.WriteLine("Mexicano.Tipo : " + Mexicano.Tipo());
Console.WriteLine("--- Arreglo de Objetos ---");
Empleado[] aProgramadores = new Empleado[2];
aProgramadores[0] = new Empleado("Bill Gates", 50);
aProgramadores[1] = new Empleado("Eric S. Raymond", 60);
for(int i = 0; i < aProgramadores.Length; i++){
Console.WriteLine("aProgramadores["+i+"].sNombre : " + aProgramadores[i].sNombre);
Console.WriteLine("aProgramadores[" + i + "].iEdad : " + aProgramadores[i].iEdad);
Console.WriteLine("aProgramadores[" + i + "].Tipo : " + aProgramadores[i].Tipo());
}
}
}
Una conversión implícita es posible si los arreglos tienen el mismo número de dimensiones, si los elementos de un arreglo tienen una conversión de referencia implícita para los tipos de elementos del otro arreglo y ambos arreglos son tipos referencia.
Una conversión explícita tiene los mismos requerimientos de una conversión implícita excepto que los elementos de un arreglo deben ser convertibles explícitamente a los tipos de elementos del otro arreglo.
La clase Array
provee entre otras, funciones de búsqueda y ordenamiento.
En el siguiente ejemplo se muestra como es ordenado un arreglo de strings:
using System;
class App{
public static void Main(){
string[] aLenguajes = {"Java", "Pascal", "ActionScript", "PHP", "C#", "SQL",
"JavaScript", "C", "Java", "Prolog", "Visual Basic", "C++"};
Array.Sort(aLenguajes);
for(int elemento = 0; elemento < aLenguajes.Length; elemento++)
Console.WriteLine("Elemento [" + elemento + "] = " + aLenguajes[elemento]);
}
}
Salida:
Elemento [0] = ActionScript
Elemento [1] = C
Elemento [2] = C#
Elemento [3] = C++
Elemento [4] = Java
Elemento [5] = Java
Elemento [6] = JavaScript
Elemento [7] = Pascal
Elemento [8] = PHP
Elemento [9] = Prolog
Elemento [10] = SQL
Elemento [11] = Visual Basic
La función Sort()
, también se puede utilizar con números:
using System;
class App{
public static void Main(){
double[] aNumeros = {8.7, 6.9, -6.5, 4.2, -102.09, 1.9, 0.01, -0.002, 99.87};
Array.Sort(aNumeros);
for(int elemento = 0; elemento < aNumeros.Length; elemento++)
Console.WriteLine("Elemento [" + elemento + "] = " + aNumeros[elemento]);
}
}
Salida:
Elemento [0] = -102.09
Elemento [1] = -6.5
Elemento [2] = -0.002
Elemento [3] = 0.01
Elemento [4] = 1.9
Elemento [5] = 4.2
Elemento [6] = 6.9
Elemento [7] = 8.7
Elemento [8] = 99.87
La función sort
no trabaja con clases o estructuras porque no conoce su orden,
pero si desea ordenarlas utilice la interface IComparable
, por ejemplo una ordenación
utilizando una propiedad numérica:
using System;
public class Lenguaje : IComparable{
string nombre;
int id;
public Lenguaje(string nombre, int id){
this.nombre = nombre;
this.id = id;
}
int IComparable.CompareTo(object o){
Lenguaje lenguajeB = (Lenguaje)o;
if(this.id > lenguajeB.id){return 1;}
if(this.id < lenguajeB.id){
return -1;
}else{
return 0;
}
}
public override string ToString(){
return nombre + " " + id;
}
}
class App{
public static void Main(){
Lenguaje[] aLenguaje = new Lenguaje[5];
aLenguaje[0] = new Lenguaje("C",3);
aLenguaje[1] = new Lenguaje("ActionScript",5);
aLenguaje[2] = new Lenguaje("JavaScript",2);
aLenguaje[3] = new Lenguaje("Java",8);
aLenguaje[4] = new Lenguaje("PHP",1);
Array.Sort(aLenguaje);
foreach(Lenguaje len in aLenguaje)
Console.WriteLine(len);
}
}
Salida:
PHP 1
JavaScript 2
C 3
ActionScript 5
Java 8
Es posible definir múltiples tipos de ordenamientos gracias a que el diseño del Framework provee esta capacidad.
Cada clase sólo puede implementar una interface a la vez, por lo que solamente se podría
permitir un tipo de ordenamiento, entonces se requiere una clase separada para cada tipo de ordenamiento
que implementen IComparer
y podría también implementar la función Comapare()
:
using System;
using System.Collections;
public class Lenguaje : IComparable{
string nombre;
int id;
public Lenguaje(string nombre, int id){
this.nombre = nombre;
this.id = id;
}
int IComparable.CompareTo(object o){
Lenguaje lenguajeB = (Lenguaje)o;
if(this.id > lenguajeB.id){return 1;}
if(this.id < lenguajeB.id){
return -1;
}else{
return 0;
}
}
public override string ToString(){
return nombre + " " + id;
}
public class OrdenaNombres : IComparer{
public int Compare(object oA, object oB){
Lenguaje lenA = (Lenguaje)oA;
Lenguaje lenB = (Lenguaje)oB;
return String.Compare(lenA.nombre,lenB.nombre);
}
}
}
class App{
public static void Main(){
Lenguaje[] aLenguaje = new Lenguaje[5];
aLenguaje[0] = new Lenguaje("C",3);
aLenguaje[1] = new Lenguaje("ActionScript",5);
aLenguaje[2] = new Lenguaje("JavaScript",2);
aLenguaje[3] = new Lenguaje("Java",8);
aLenguaje[4] = new Lenguaje("PHP",1);
ArrayList aList = new ArrayList();
aList.Add(aLenguaje[0]);
aList.Add(aLenguaje[1]);
aList.Add(aLenguaje[2]);
aList.Add(aLenguaje[3]);
aList.Add(aLenguaje[4]);
aList.Sort((IComparer) new Lenguaje.OrdenaNombres());
foreach(Lenguaje len in aList)
Console.WriteLine(len);
}
}
Salida:
ActionScript 5
C 3
Java 8
JavaScript 2
PHP 1
En el ejemplo anterior el usuario tiene que crear una instancia del ordenamiento deseado y hacer un cast de IComparer
,
pero es posible simplificar esto utilizando una propiedad estática y hacerlo por el usuario:
using System;
using System.Collections;
public class Lenguaje : IComparable{
string nombre;
int id;
public Lenguaje(string nombre, int id){
this.nombre = nombre;
this.id = id;
}
int IComparable.CompareTo(object o){
Lenguaje lenguajeB = (Lenguaje)o;
if(this.id > lenguajeB.id){return 1;}
if(this.id < lenguajeB.id){
return -1;
}else{
return 0;
}
}
public override string ToString(){
return nombre + " " + id;
}
public static IComparer Ordena{
get{
return (IComparer) new OrdenaNombres();
}
}
public class OrdenaNombres : IComparer{
public int Compare(object oA, object oB){
Lenguaje lenA = (Lenguaje)oA;
Lenguaje lenB = (Lenguaje)oB;
return String.Compare(lenA.nombre,lenB.nombre);
}
}
}
class App{
public static void Main(){
Lenguaje[] aLenguaje = new Lenguaje[5];
aLenguaje[0] = new Lenguaje("C",3);
aLenguaje[1] = new Lenguaje("ActionScript",5);
aLenguaje[2] = new Lenguaje("JavaScript",2);
aLenguaje[3] = new Lenguaje("Java",8);
aLenguaje[4] = new Lenguaje("PHP",1);
Array.Sort(aLenguaje, Lenguaje.Ordena);
foreach(Lenguaje len in aLenguaje)
Console.WriteLine(len);
}
}
Salida:
ActionScript 5
C 3
Java 8
JavaScript 2
PHP 1
Las Expresiones Regulares proveen un método muy poderoso para hacer funciones de busquedas y reemplazamiento.
El Operador as
checa el tipo del operador izquierdo
y si puede ser convertido explicitamente a el operador derecho,
se obtiene como resultado el objeto convertido a el operador derecho,
si no puede ser convertido la operación falla y regresa null
.
Este operador sólo puede se utilizado con clases.
Secuencia de Escape | Descripción |
' | Comilla simple |
" | Comilla doble |
\ | Diagonal invertida |