C# 中的关键组织结构概念包括程序、命名空间、类型、成员和程序集。 C# 程序由一个或多个源文件组成。 程序声明类型,而类型则包含成员,并被整理到命名空间中。 类型示例包括类和接口。 成员示例包括字段、方法、属性和事件。 编译完的 C# 程序实际上会打包到程序集中。 程序集的文件扩展名通常为.exe
或.dll
,具体取决于实现的是应用程序还是库。
以下示例在Acme.Collections
命名空间中声明Stack
类:
using System;
namespace Acme.Collections
{
public class Stack
{
Entry top;
public void Push(object data)
{
top = new Entry(top, data);
}
public object Pop()
{
if (top == null)
{
throw new InvalidOperationException();
}
object result = top.data;
top = top.next;
return result;
}
class Entry
{
public Entry next;
public object data;
public Entry(Entry next, object data)
{
this.next = next;
this.data = data;
}
}
}
}
此类的完全限定的名称为Acme.Collections.Stack
。 此类包含多个成员:一个top
字段、两个方法(Push
和Pop
)和一个Entry
嵌套类。
Entry
类还包含三个成员:一个next
字段、一个data
字段和一个构造函数。 假定示例的源代码存储在acme.cs
文件中,以下命令行
csc /t:library acme.cs
将示例编译成库(不含Main
入口点的代码),并生成acme.dll
程序集。
上述示例使用csc
作为命令行 C# 编译器。 此编译器是 Windows 可执行文件。 若要在其他平台上使用 C#,应使用 .NET Core 工具。 .NET Core 生态系统使用dotnet
CLI 来管理命令行生成。 这包括管理依赖项和调用 C# 编译器。 有关在 .NET Core 支持的平台上使用这些工具的完整说明,请参阅这篇教程。
程序集包含中间语言 (IL) 指令形式的可执行代码和元数据形式的符号信息。 执行前,程序集中的 IL 代码会被 .NET 公共语言运行时的实时 (JIT) 编译器自动转换成处理器专属代码。
由于程序集是包含代码和元数据的自描述功能单元,因此无需在 C# 中使用#include
指令和头文件。 只需在编译程序时引用特定的程序集,即可在 C# 程序中使用此程序集中包含的公共类型和成员。
例如,此程序使用acme.dll
程序集中的Acme.Collections.Stack
类:
using System;
using Acme.Collections;
class Example
{
static void Main()
{
Stack s = new Stack();
s.Push(1);
s.Push(10);
s.Push(100);
Console.WriteLine(s.Pop());
Console.WriteLine(s.Pop());
Console.WriteLine(s.Pop());
}
}
如果程序存储在文件example.cs
中,那么在example.cs
编译完后,可以使用编译器的 /r 选项引用 acme.dll 程序集:
csc /r:acme.dll example.cs
这会创建example.exe
可执行程序集,它将在运行时输出以下内容:
100
10
1
使用 C#,可以将程序的源文本存储在多个源文件中。 编译多文件 C# 程序时,可以将所有源文件一起处理,并且源文件可以随意相互引用。从概念上讲,就像是所有源文件在处理前被集中到一个大文件中一样。 在 C# 中,永远都不需要使用前向声明,因为声明顺序无关紧要(除了极少数的例外情况)。 C# 并不限制源文件只能声明一种公共类型,也不要求源文件的文件名必须与其中声明的类型相匹配。