DEV Community

Cover image for Սովորում ենք C# | Կրճատ ներածություն .NET հարթակին
Narek Babajanyan
Narek Babajanyan

Posted on • Edited on

Սովորում ենք C# | Կրճատ ներածություն .NET հարթակին

Ողջույն, գրառումների այս շարքում կիսվելու եմ C# ծրագրավորման լեզուն սովորելու իմ ուղով։ Քանի որ ծրագրավորման մեջ մասնագիտանալու համար բավարար չէ միայն լեզվի իմացությունը, հետագայում ձեռք կբերենք գրագետ ծրագրեր մշակելու համար անհրաժեշտ այլ գիտելիքներ, այդ թվում՝

  • Օբյեկտ-կողմնորոշված ծրագրավորում (object-oriented programming)
  • Տվյալների կառույցներ (data structures) և ալգորիթմեր
  • Զուգահեռ ծրագրավորում (concurrency)

Քանի որ C# (արտասանվում է՝ "C Sharp") լեզվի հետ աշխատելու գործիքակազմը տրամադրում է .NET (արտասանվում է՝ "dot net") հարթակը, անհրաժեշտ է առաջին հերթին հասկանալ, թե ինչ է վերջինս իրենից ներկայացնում։ Գնացի՛նք 🏁

Ի՞նչ է .NET-ը

Ըստ Microsoft ընկերության բնութագրի, .NET-ը հանդիսանում է ծրագրերի մշակման հարթակ, որը հնարավորություն է ընձեռում տարբեր ծրագրավորման լեզուների միջոցով (C#, F#, Visual Basic, Python, C++/CLI) ստեղծել տարատեսակ հավելվածներ՝

  • Web հավելվածներ (ASP.NET)
  • Դասական Windows հավելվածներ (Windows Presentation Foundation)
  • Android, iOS, Windows բջջային հավելվածներ (Xamarin)
  • Windows 10 ՕՀ-ով օժտված համակարգիչների/պլանշետների, XBox, HoloLens, Internet of Things համակարգերի հավելվածներ/խաղեր (Universal Windows Platform)

Ծրագրավորման հնարավոր միջավայրերի բազմազանությունը պայմանավորված է նրանով, որ իրականում .NET անվան տակ գործում են հարթակի մի քանի տարբերակներ (implementation)`

  • .NET Framework - .NET առաջին տարբերակը, որը նախատեսված է բացառապես Windows ՕՀ-ի հետ աշխատանքի համար
  • .NET Core - 2016թ-ից ի վեր թողարկվող այս տարբերակը համատեղելի է Windows, macOS և Linux համակարգերի հետ
  • Mono/Xamarin - Xamarin միջավայրի շարժիչը, որը համատեղելի է մի շարք բջջային ՕՀ-ների հետ (iOS, Android, tvOS, watchOS)

Բոլոր այս միջավայրերը միավորված են .NET Standard կոչվող փաստաթղթի միջոցով, որը սահմանում է .NET-ի ցանկացած տարբերակի համար անհրաժեշտ բազային ֆունկցիոնալությունը (պատրաստի կլասսերի գրադարանների կազմը)։

.NET հարթակի նշանակալի առանձնահատկությունն է ծրագրավորման լեզուների միջև փոխգործակցության հնարավորությունը (language interoperability), ինչը նշանակում է, որ միևնույն ծրագրի տարբեր մասեր կարող են մշակվել տարբեր լեզուներով։

Ինչպե՞ս է աշխատում .NET-ը

.NET հարթակի "շարժիչը"՝ Common Language Runtime (CLR)-ը պատասխանատու է ծրագրային կոդի կատարման (execution), տիպերի համապատասխանության ստուգման (type safety) և այլ կարևոր խնդիրների լուծման համար (օր․՝ չօգտագործվող օբյեկտների ոչնչացում (garbage collection), զուգահեռ գործընթացների կարգավորում (concurrency)։ Նշված թեմաների հետ կառնչվենք հետագայում)։

Այժմ փորձենք հասկանալ, թե կոնկրետ ինչպես է մեր կողմից գրված C# կոդը վերածվում կատարվող ծրագրի։ .NET-ի հետ համատեղելի լեզուների դեպքում գործում է երկփուլ մեթոդ՝

1) Մեր կողմից գրված կոդը կոմպիլյացիայի մեթոդով թարգմանվում է .NET-ում գործող միջանկյալ լեզվի (MSIL - Microsoft Intermediate Language կամ CIL - Common Intermediate Language)
2) Այնուհետև ծրագիրը MSIL-ից JIT կոմպիլյացիայի մեթոդով թարգմանվում է մեքենայական լեզվի

Ի՞նչ է կոմպիլյացիան
Ծրագրավորման լեզուները բաժանվում են պայմանական մակարդակների, ինչքան ցածր է տվյալ լեզվի մակարդակն, այնքան այն կախված է պրոցեսորի առանձնահատկություններից (և դժվար ընթեռնելի է մարդկանց համար): Բարձր մակարդակի լեզուները (որոնցով սովորաբար աշխատում է ծրագրավորողների մեծ մասը) թույլ են տալիս օգտագործել նույն կոդը, անկախ պրոցեսորից։
Այս ճկունությունն ապահովելու համար օգտագործվում են միջանկյալ գործիքներ՝ կոմպիլյատորներ կամ ինտերպրետատորներ, որոնց աշխատանքի սկզբունքները հետևյալն են՝

  • Կոմպիլյացիա (compilation՝ հավաքագրում) - կոդն ամբողջապես ընթերցվում է և թարգմանում ցածր մակարդակի լեզվի, որից հետո արտածվում է կատարվող (executable) ծրագիր,
  • Ինտերպրետացիա (interpretation` թարգմանություն) - կոդն ընթերցվում է պնդում առ պնդում, և ամեն ընթերցված հրաման կատարվում է տեղում։

Քայլ առաջին

Այժմ կմանրամասնենք առաջին փուլում կատարվող ձևափոխությունը (C# → MSIL)։ Որպես օրինակ դիտարկենք պարզագույն ծրագրի կոդ՝

using System;
public static class Program {
    public static void Main() {
        Console.WriteLine("Բարև, Հայաստան");
    }
}
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

Տվյալ ծրագիրը կատարելիս էկրանին կարտածվի Բարև, Հայաստան արտահայտությունը։ Օգտագործված բոլոր հրամաններին (որոնք կոչվում են բանալի բառեր՝ keyword) մանրամասն կանդրադառնանք հետագայում․ դրանց կարճ բացատրությունները հետևյալն են՝

  • using System - ներմուծել System կոչվող անվանացանկը
  • public static class Program - հայտարարել Program անունով դաս ("կլասս")
  • public static void Main() - հայտարարել Main անունով ֆունկցիա,
  • Console.WriteLine - էկրանին արտածել փակագծերի մեջ տրված արժեքը/արտահայտությունը։

Վերոնշյալ կոդը կատարվող ծրագրի վերածելիս առաջին հերթին այն կոմպիլյացվում է՝ հատուկ ծրագրի (կոմպիլյատորի՝ compiler) միջոցով թարգմանվում է MSIL-ի։

Կախված օգտագործվող .NET տարբերակից, կոպիլյատորը կարող է լինել տարբեր, օրինակ՝ դասական .NET Framework-ի դեպքում այն կոչվում է csc.exe (C-Sharp Compiler), իսկ .NET Core տարբերակն օգտագործում է ավելի նոր Roslyn-ը։

Մեր ծրագրի կոմպիլյացիայի արդյունքն ունի հետևյալ տեսքը (տվյալ պահին մի՛ փորձեք մանրամասն հասկանալ այս կոդը)՝

.class public auto ansi abstract sealed beforefieldinit Program
extends [System.Private.CoreLib]System.Object
{
    // Methods
    .method public hidebysig static
        void Main () cil managed
    {
        // Method begins at RVA 0x2050
        // Code size 13 (0xd)
        .maxstack 8
        IL_0000: nop
        IL_0001: ldstr "Բարև, Հայաստան"
        IL_0006: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(string)
        IL_000b: nop
        IL_000c: ret
    } // end of method Program::Main
} // end of class Program
```


#### Քայլ երկրորդ

Տվյալ MSIL կոդը կարող է կատարվել .NET-ի հետ համատեղելի ցանկացած օպերացիոն համակարգով (**Operating System**) և պրոցեսորի կառուցվածքով (**CPU architecture**) համակարգչի միջոցով, բայց դրա համար անհրաժեշտ է այն թարգմանել տվյալ համակարգչի համար հասկանալի մեքենայական կոդի (տարբեր կառուցվածք ունեցող պրոցեսորների համար մեքենայական լեզուն տարբեր է)։ Այս նպատակով իրականացվում է միջանկյալ կոդի **JIT կոմպիլյացիա**, ինչն էլ հանդիսանում է .NET հարթակի վրա ծրագրի կատարման երկրորդ փուլը։
> **Ի՞նչ է JIT (Just-In-Time` տվյալ պահին) կոմպիլյացիան**
Ինչպես արդեն նշեցի, դասական կոմպիլյացիայի ժամանակ սկզբնական կոդն ընթերցվում է ամբողջովին և թարգմանվում է ավելի ցածր մակարդակի լեզվով գրված ծրագրի։ Ի տարբերություն դասականի, JIT կոմպիլյացիայի պարագայում կոդն ընթերցվում է ֆունկցիա առ ֆունկցիա, և տվյալ ֆունկցիան կոմպիլյացվում է միայն այն ժամանակ, երբ այն կանչվում է առաջին անգամ (հետագա կանչերը ուղղորդվում են արդեն իսկ թարգմանված տարբերակին, որը պահվում է հիշողության մեջ)։


Դեռևս այսքանը🏁
Հաջորդ գրառումներում կզինվենք անհրաժեշտ գործիքներով և կսկսենք գրել մեր առաջին C# ծրագրերը։ Շնորհակալ եմ ընթերցելու համար։

### **Օգտակար հղումներ**
* [C# → MSIL կոմպիլյացիայի օնլայն գործիք](sharplab.io)

Անգլերեն
* [A tour of C# - Microsoft.com](https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/tour-of-csharp/)
* [Understanding .NET Just-In-Time compilation - Telerik.com](https://www.telerik.com/blogs/understanding-net-just-in-time-compilation)

Ռուսերեն
* [Краткий обзор языка C# - Microsoft.com](https://docs.microsoft.com/ru-ru/dotnet/csharp/tour-of-csharp/)
* [Язык C# и платформа .NET Core](https://metanit.com/sharp/tutorial/1.1.php)
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

Top comments (0)