第01章 补充介绍

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章,计算机、因特网、万维网和,C#,1.1,计算机系统的层次结构,计算机系统由硬件和软件构成，如果以硬件为核心，计算机系统可以用图,1-1,表示。,图,1-1,计算机硬件、软件和用户,图,1-2,描述了计算机的层次结构。,图,1-2,计算机系统的层次结构,1.1,计算机组成结构,1.2,程序语言的简单定义,什么时程序？,程序的作用是什么？,我们必须通过指令，指挥计算机执行我们想要它作的动作,而依照顺序执行的一组指令就是程序,1.2,程序的特征,程序是与计算机沟通的语言,程序是由特定语法和关键字组成,程序是一行一行执行的,程序的执行，有一个入口点，原则上是从上而下，从左往右执行的,1.3,程序语言的演化,机器语言,汇编语言,高级语言,第四代语言,自然语言,1.3.1,机器语言,他是计算机唯一能够执行的语言,其他语言必须先转化为机器语言,指令由,0,和,1,组成，成为机器码,指令难记忆但执行速度快,不同机器有不同的机器码，不具备移植性,1.3,语言的发展过程,1.3.1,机器语言,将“基本工资”加上“加班工资”，并入“工资总额”,1300042774,1400593419,1200274027,机器语言,机器硬件,(,执行,),优点：计算机直接识别，执行速度快,缺点：不易理解，开发效率低，易出错，依 赖机器,1.3.2,汇编语言,相当接近机器语言，成为低级语言,用助记符代替机器码，比较容易记忆，比如,: add,必须进行汇编，转行成机器语言,不具备移植性,1.3,语言的发展过程,1.3.2,汇编语言,将“基本工资”加上“加班工资”，并入“工资总额”,LOADBASEPAY,ADDOVERPAY,STOREGROSSPAY,汇编语言,(,汇编器,),机器语言,计算机硬件,优点：相对机器语言便于人理解，记忆,缺点：执行速度相对机器语言慢,1.3.3,高级语言,离机器越来越远,语法接近人类的自然语言,执行的单位不是指令，而是语句，一行语句对应多个指令,开发效率越来越高,必须编译成机器码,移植性较好,1.3,语言的发展过程,1.3.3,高级语言,(,c,c+,basic,等,),将“基本工资”加上“加班工资”，并入“工资总额”,grosspay,=,bassepay,+ overpay,高级语言,(,编译器,),机器语言,计算机硬件,优点：更容易理解,确定：编译消耗时候，大大影响程序执行速 度，针对不同的硬件环境，重新编译,1.3,语言的发展过程,1.3.3,高级语言,( JAVA, C# ),将“基本工资”加上“加班工资”，并入“工资总额”,grosspay,=,bassepay,+ overpay,高级语言,(,编译器,),虚拟机字节码,虚拟机,计算机硬件,优点：容易理解，开发效率高,缺点：执行速度相对机器码慢，对操作底层 硬件支持差,1.3.4,第四代语言,4GL,，也成为面向问题的语言,仅需告诉计算机“作什么”，而不需要告诉计算机“如何作”,大大提高开发效率,如,SQL,语句，及各种查询语句,select * from student,where,student.name,= “,张三,”,1.3.5,自然语言,运用人工只能，以接近口语的指令指挥计算机，如语音,还没有成熟,1.3.6,编译性语言和解释性语言,编译性语言：需要先进行编译和连接程序，产生可执行文件的程序，如,java,c,等,开发人员进行编译，连接,解释性语言：不需要编译和连接的过程，直接在特定的程序或环境下即可执行的语言，如：,JavaScript,Python,自动编译连接,1.3.7,几个基本概念,数据,是计算机程序处理的对象，可以是整数，实数，字符，也可以是图像，声音等的编码表示。,数据机构,指的是数据和数据间存在一种或多种特定的关系。与数据结构密切相关的就是数据的类型和数据的存放。,程序设计,编写程序的过程,软件,程序文档,.net,不是单纯的语言也不是单纯的工具,它是从底层平台开始构建起来的一个整体框架,在今后的新版本的,windows,操作系统中,.net framework,将作为操作系统的一部分存在,(,如,windows2003),1.4 .NET,是一种平台和框架,1.5 .NET,的诞生,思考,：某公司用,VB,开发的软件产品,已投入使用若干年，但因业务发展需要，客户要求增加新功能，对现有版本升级。要求用,.net,开发。,问题,：用,.net,重新从头开发一个全新的产品？,成本太大，重复劳动,解决方案,：新功能模块用,.net,开发，并可以调用,VB,版本的功能。,这正是,.NET,为我们提供的解决方案,1.6 .NET Framework,体系结构,Visual Studio .NET,CLS,CLR,Base Class Library,Data and XML,XML Web,services,Windows Forms,Web Forms,Common Language Specification,VB,C+,C#,JScript,CTS,1.7,.NET,程序设计框架,.NET,支持的语言,通用语言运行规范,.NET,类库：,ASP.NET,平台服务、,winforms,、,数据访问。,CLR(,公共语言运行时,),绿色软件,.NET,类库,NET Framework,的另一个主要组件是类库，它是一个综合性的面向对象的可重用类型集合，您可以使用它开发多种应用程序，这些应用程序包括传统的命令行或图形用户界面,(GUI),应用程序，也包括基于,ASP.NET,所提供的最新创新的应用程序,(,如,Web,窗体和,XML Web services,）。,CLR,公共语言运行时是,.NET Framework,的基础。您可以将运行时看作一个在执行时管理代码的代理，它提供内存管理、安全性和错误处理等功能，,.NET,中的所有代码都由,CLR,管理，因此称为”托管代码”,.,代码管理的概念是运行时的基本原则。以运行时为目标的代码称为托管代码，而不以运行库为目标的代码称为非托管代码,语言特定的编译器和运行库,代码,被执行,C+,VB,编译器,编译器,可执行,代码,可执行,代码,R,U,N,T,I,M,E,R,U,N,T,I,M,E,CLR,和,MSIL,日语,汉语,翻译,英语（中间语言）,MSIL,和,CLR,的使用,代码,被执行,C#,VB.NET,编译器,编译器,MSIL,+,元数据,C,L,R,执行,.NET,程序,MSIL,+,元数据,机器,代码,代码,被执行,CLR,第一次编译,第二次编译,.NET,程序被编译两次，第一次编译很慢，而第二次编译较快！,语言,编译器,.NET,源,代码,Microsoft,中间语言,MSIL,+,元数据,机器,代码,代码,被执行,CLR,MSIL,帮助语言实现互操作,MSIL,不是字节代码，但很接近字节代码。因此，执行应用程序时，,MSIL,到机器码的转换速度非常快！,通过,CLR,将,MSIL,转换为具体,CPU,的代码,CPU,无关 的指令集,语言,编译器,.NET,源,代码,公共语言运行时,CLR,.NET,源,代码,MSIL,+,元数据,机器,代码,代码,被执行,管理内存,易于设计组件和应用程序，其对象可以跨语言互动,跨语言集成（特别是跨语言继承）,JIT,编译器将普通,MSIL,代码转换为可以直接由,CPU,执行的计算机代码,语言,编译器,可管理代码,可管理代码在,CLR,的控制下执行,它受一定约束条件的支配,约束条件如下,:,编译器必须产生针对特定,CLR,的,MSIL,文件并使用,.net,框架库,可管理代码的好处,:,内存管理,混合语言的能力,更好的安全性,对版本控制的支持等,不可管理代码,指不在,CLR,的控制下执行,因此,.net,框架创建之前的所有,windows,程序都是不可管理代码,.net,可以与不可管理代码联合操作,CLR在,.NET Framework,里的作用,通用语言规范,(CLS),规定所有,.NET,语言都应遵循的规则,生成可与其他语言互操作的应用程序,公共类型系统,(CTS),通常,包含标准数据类型,包含准则集,CLS,、,CTS,和,MSIL,紧密配合以实现语言互操作性,C#/, Pascal, Delphi, and Visual J+,的首席设计师,Anders Hejlsberg,倾心,3,年设计,所有的语言元素都是真正的对象,开发强壮和可重用的软件,所有的,.NET Framework,中的基类库（,Base Class Library,）,都由,C#,编写,常用命名空间,-2/4,命名空间,说明,System.Drawing,处理图形和绘图，包括打印,System.Data,处理数据存取和管理，在定义,ADO.NET,技术中扮演重要角色,System.IO,管理对文件和流的同步和异步访问,System.Windows,处理基于窗体的窗口的创建,System.Reflection,包含从程序集读取元数据的类,System.Threading,包含用于多线程编程的类,System.Collections,包含定义各种对象集的接口和类,C#,程序结构,-3/4,/,这是用,C#,编写的一个简单的,HelloWorld,程序,using System;,namespace,HelloWorld,class,HelloWorld,public static void Main(),Console.WriteLine(Hello,World);,声明,HelloWorld,类,描述代码的注释,程序入口点，,Main,的返回类型为,void,控制台类的,WriteLine,(),方法用于显示输出结果,导入,System,命名空间,声明命名空间,HelloWorld,将文件保存为,HelloWorld.cs,C#,与,-4/4,如果相信微软,选择,VB.NET,而不是,C#,则只是一种生活方式,这种选择不会对性能、互操作性、功能集成或应用程序的开发时间产生任何影响,.NET,允许其他第三方开发者发布象,VB.NET,或,C#,一样功能丰富的语言,.NET,所支持的语言,C#,VB.NET,Eiffel,COBOL,SmallTalk,ADA,Python,JScript.NET,VC+,NET,特点总结,NET Framework,由,.NET Framework,类库和公共语言运行时两个主要组件组成,CLR,是管理用户代码执行的现代运行时环境，它提供,JIT,编译、内存管理、异常管理和调试等方面的服务,CTS,定义声明、定义和管理所有类型所遵循的规则，而无需考虑源语言,CLS,是所有针对,.NET,的编译器都必须支持的一组最低标准，以确保语言的互操作性,命名空间是一组包含相关方法的相似类，专门用于避免类与类之间的名称冲突,即时,(JIT),编译器将,MSIL,代码编译为特定于目标操作系统和计算机体系结构的本机代码,