Zaawansowane Systemy

Programowania Grafiki

Wykład 2

Platforma .NET



Platforma programistyczna



środowisko uruchomieniowe: Common Language

Runtime (CLR)



biblioteka klas: Base Class Library (BCL)



operacje na plikach, wyświetlanie grafiki, interakcja z

bazami danych, manipulacja XML, kryptografia, algorytmy

numeryczne, komunikacja sieciowa



Niezwiązana z konkretnym językiem

programowania



Automatyczne zarządzanie



kodem programu



pamięcią



zabezpieczeniami i wyjątkami



Najnowsza wersja: .NET Framework 4

Common Language Runtime



środowisko uruchomieniowe platformy .NET

„maszyna wirtualna aplikacji”



kompiluje i wykonuje kod zapisany w języku

pośrednim (Common Intermediate Language)



wbudowane mechanizmy



zarządzania pamięcią i wątkami



obsługi wyjątków



zwalniania pamięci, tzw. „garbage collection”



kontroli bezpieczeństwa wykonywanych aplikacji



niezależna od maszyny i systemu operacyjnego

(w przeciwieństwie do Win32 API)



Windows, Unix, Macintosh

CLR

Kompilacja

Uruchomieni
e

Just-In-Time



Kompilacja w locie, bezpośrednio przed wykonaniem

danego fragmentu kodu



kod źródłowy → kod bajtowy (pośredni)



program jest rozpowszechniany w postaci kodu pośredniego



na maszynie uruchamiającej program:

kod bajtowy → kod maszynowy



Zalety



tradycyjna maszyna wirtualna interpretuje kod bajtowy, JIT

jest wydajniejszy



kompilacja może być zoptymalizowana pod system

docelowy



system może zbierać statystyki n.t. szybkości działania i

dodatkowo optymalizować kod



jeżeli jest taka potrzeba, to można skompilować kod

źródłowy do kodu maszynowego

Common Language Infrastructure



Otwarta specyfikacja obejmująca:



Common Type System



Metadane (informacja o strukturze programu)



Common Language Specification



Virtual Execution System (VES)



Każdy język, który spełni standard ECMA-335

może generować kod rozumiany przez CLR



VB.NET, C#, J#, C++/CLI, JScript, Perl, Python,

Fortran, Cobol, #Smalltalk, Delphi.NET,

DotLisp, Ruby.NET



CLR jest implementacją standardu CLI

autorstwa Microsoft

Virtual Execution System



Uruchamia (JIT), linkuje i ładuje pliki napisane

dla CLI



Udostępnia usługi takie jak:



Garbage collection



Code Access Secuirity



co mój kod może robić



kto może wołać mój kod



Wsparcie dla debugowania



Współpraca kodu zarządzanego i nie zarządzanego

Język C# w 30 minut



Język

obiektowy

wywodzący się z C++ i Javy



brak bezpośredniego dostępu do pamięci

(safe/unsafe code)



automatyczne zarządzanie pamięcią, garbage

collection



brak zmiennych i funkcji globalnych



zmienne lokalne nie mogą się przesłaniać



bool jest typem ścisłym



C# nie wspiera wielodziedziczności



wspiera mechanizm refleksji



Typy parametryzowane: Generics (polimorfizm

parametryczny)

Typy



Bezpośrednie: bool, char, sbyte, byte,

short, ushort, int, uint, long, ulong, float,

double, struct, enum, decimal



umieszczane na stosie



bezpośrednio zawierają dane



każda zmienna ma swoją kopię



Referencyjne: obiekty



umieszczane na stercie



zmienna zawiera referencję do danych



wiele zmiennych może odnosić się do jednego

obiektu – operacje na jednej zmiennej mogą mieć

wpływ na drugą

Enumeracja

class

Przyklad

{

enum

DniTygodnia

{ Poniedzialek, Wtorek, Sroda };

DniTygodnia

dzien;

Przyklad()

{

dzien =

DniTygodnia

.Poniedzialek;

}

}

Konwersja typów



C# wymaga zgodności typów



konieczność jawnej konwersji jeżeli może zajść
utrata informacji



klasa Convert



int

x =

Convert

.ToInt32(123.456);

Object

o;

//...

// if (!o) - źle

if

(o==

null

)

// dobrze

{

//...

}

Tablice



jednowymiarowe



int[] tab = new int[10]; tab.Length;



int[] tab = {1, 2, 3, 4, 5};



wielowymiarowe



int[,] tab2d = new int[10,3];



tab.Length; tab.GetLength(1);



nieregularne



int[][] jagged = new int[10][];



jagged[0] = new int[5];



jagged[1] = new int[100];

Instrukcje warunkowe



if (wyrażenie) { instrukcje; } else
{ instrukcje; }



switch/case

switch

(ch)

{

case

'a'

:

break

;

case

'b'

:

break

;

default

:

break

;

}

Pętle



while (wyrażenie) { instrukcje; }



for (wyrażenie) { instrukcje; }



do {instrukcje;} while (wyrażenie)



foreach(typ zmienna in kolekcja) {instrukcje;}

Instrukcje skoku



goto



break



continue

Klasy



modyfikator static – typ/metoda statyczna



modyfikator partial class – klasa rozbita na
wiele plików



klasa może rozbita na wiele plików, np.:
public partial class MojaKlasa { .... }

Modyfikatory dostępu



public – typ lub pole dostępny dla innego

kodu w tym samym lub innym assembly



private – typ lub pole dostępne tylko dla kodu

w tej klasie (domyślne dla pól klasy)



protected – typ lub pole dostępne dla kodu w

tej klasie lub klasie potomnej



internal – typ lub pole dostępne dla kodu

tylko w tym assembly (domyślne dla klas)



protected internal = protected OR internal

Dziedziczenie



Można dziedziczyć tylko po jednej klasie ale
po wielu interfejsach

Funkcje wirtualne



modyfikatory



virtual – jawna deklaracja funkcji wirtualnej



override – jawna deklaracja przeciążenia funkcji
wirtualnej

Klasy i metody abstrakcyjne



modyfikator abstract

Właściwości (Properties)

Obsługa wyjątków

OutOfMemoryException
NullReferenceException
InvalidCastException
ArrayTypeMismatchException
IndexOutOfRangeException  
ArithmeticException
DivideByZeroException
OverFlowException 

Delegaty



modyfikator delegate



typ danych definiujący
referencję do funkcji



podobne do wskaźników do
funkcji w C/C++



multicast



użycie delegata:



deklaracja



utworzenie



wywołanie

Zdarzenia



Obserwowany

rozsyła zdarzenia do

obserwatorów:



Deklaracja delegata i zdarzenia



Deklaracja metody rozsyłającej



W odpowiednim momencie wywołanie metody
rozsyłającej



Obserwator

rejestruje się do obserwowanego:



Deklaracja metody reagującej na zdarzenie



powiązanie metody reagującej ze zdarzeniem
obserwowanego

using

System;

namespace

MojaPrzestrzen

{

public

class

Obserwowany

{

private

string

tekst;

// deklaracja delegata i zdarzenia

public

delegate

void

Handler

(

object

source,

string

tekst);

public

event

Handler

Zdarzenie;

protected

void

Rozeslij(

string

tekst)

{

if

(Zdarzenie !=

null

)

Zdarzenie(

this

, tekst);

}

public

string

Tekst

{

set

{

this

.tekst =

value

; Rozeslij(

value

); }

get

{

return

tekst; }

}
}

public

class

Obserwator

{

public

void

Reaguj(

object

source,

string

t)

{
System.

Console

.WriteLine(

"Nowy tekst: "

+t);

}
}

public

class

Test

{

public

static

void

Main()

{

Obserwowany

a =

new

Obserwowany

();

a.Tekst =

"Hej"

;

Obserwator

b =

new

Obserwator

();

a.Zdarzenie +=

new

Obserwowany

.

Handler

(b.Reaguj);

a.Tekst =

"123"

;

}
}
}

Przeciążanie operatorów

Preprocesor



#if



#else



#elif



#endif



#define



#undef



#warning



#error



#line



#region



#endregion

Dokumentacja XML



Dokumentacja w kodzie
<remarks>, <summary>, <example>, <exception>,
<param>, <permission>, <returns>, <seealso>,
<include>

Ikony