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.NET 平台 和 C#语言

C#(CSharp) 是一种编程语言， 而 .NET 是一个开发平台（运行时 + 标准库 + 工具链）

.NET 平台 是 C# 语言 的开发运行环境。 也可以运行其它编程语言，比如 F#、VB.NET、IronPython 等等。但是目前主流都是用 C# 语言开发。

这里面 ：

🔸 运行时（英文为 CLR）负责加载和执行 C# 代码

🔸 标准库（BCL）提供了大量的现成代码，方便我们开发各种功能。

🔸 工具链 包括编译器、打包工具、调试器等，帮助我们编写、编译、调试和发布 C# 程序。

如果说 C# 是车，那 .NET 是就是公路系统，它们紧密相关。

.NET 平台 的历史可以大致分为三个主要时代：

1. .NET Framework 时代

   这是 .NET 的起点，是 最初 的、 仅限 Windows 的、 闭源 的 实现，

2. .NET Core 时代

   为了适应云原生和跨平台的需求，2017 年 微软从头开始构建了一个全新的 .NET Core。

   这是一个 全新 的、 跨平台 的、 开源 的 重写版本。

   这时候，就有 .NET Framework 和 .NET Core 2 种平台，各自发展，推出各自的新版本。

3. .NET 时代

   后来，微软不想再让开发者面对2个并行、名字混乱的 .NET 平台， 想“只有一个 .NET”。

   从2020 年 11 月 开始，直接推出 .NET 5。

   从这个版本开始，不再有 "Core" 或 "Framework" 的后缀，只有一个统一的 .NET 平台。 发布周期固定为每年 11 月发布一个新主版本。

   此时， .NET Core 的版本 为 3.1，就是它的最后版本了。

   .NET Framework 的版本 为 4.8，2022年最后推出 4.8.1。 后面可能会有安全补丁，不会再有新功能了。

   可以说 .NET 完全替代了 .NET core。 但是 .NET Framework 由于是预装在 Windows系统里面的，有时为了安装使用程序方便，还会使用它。

C#语言 和 .NET 平台 的 历史版本 对应关系 如下

安装

安装使用 .NET 和 C#， 主要是 安装 .NET SDK 和 IDE 开发环境软件。

Windows 平台上， 最典型的做法就是安装 Visual Studio IDE，安装过程中，同时选择相应的 .NET 开发组件，参考这里

其实，很多时候，我们并不需要 Visual Studio。 除非某些 必须在Windows上的开发场景， 比如 开发一写Windows图形界面软件 需要用 Visual Studio里面的 Windows 窗体设计师、WPF 设计师、WinUI 设计师 和 图形化调试器、性能分析工具。

这个系列教程重点在学习 C# 语言本身，而且有些学员用的是苹果电脑不方便安装 Visual Studio，所以我们使用跨平台的开发方案： VS Code IDE 和 .NET SDK

安装 .NET SDK

点击这里到.NET官网， 点击 下载 .NET SDK 按钮， 然后安装

注意： 这里安装的是 .NET SDK（开发工具包）， 而不是 .NET Runtime（运行环境）。

🔸.NET SDK

包含了 .NET Runtime， 以及 编译器、工具链等开发工具。

这是开发者必须安装的。

🔹.NET Runtime

只用来运行已经编译好的程序， 不包含开发工具。

你可以大体看作是 .NET Runtime = CLR（语言引擎） + BCL（标准库）。

这是有时候用户需要安装的。

为什么说有时候呢？ 因为我们也可以编译出不需要安装 .NET Runtime 就能运行的程序，后面会讲到。

安装 VS Code IDE

点击这里，到 VS Code 官网，下载安装好 VS Code

然后点击最左侧 Activity Bar 上的 扩展 图标，搜索安装 C# Dev Kit 。 这个扩展 包含了 C# 语言的语法高亮、代码补全、调试支持等功能。

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开发的 C# 程序，通常需要新建项目，对应一个项目目录，里面除了有代码文件， 还包括项目的配置文件，资源文件等等

为了集中精力在了解编程语言本身，我们先开发最容易理解的 控制台应用程序。

控制台应用程序 让用户操作的界面是 命令行窗口，而不是图形界面。

创建项目目录

进入到项目上层目录，打开一个命令行窗口，执行命令 dotnet new console -n <项目目录名> ， 比如

dotnet new console -n Hello

就会创建名为 Hello 的项目目录 和 模板文件。

如果不指定-n 参数，直接 dotnet new console 就会以当前目录为项目目录，目录名为项目名称，只创建模板文件在当前目录中。

其中 console 指定了项目类型（模板）， 可以用命令 dotnet new list 查看有哪些类型模板，比如

>dotnet new list
这些模板已匹配你的输入:

模板名                                   短名称                      语言        标记
---------------------------------------  --------------------------  ----------  ----------------------------------
API 控制器                               apicontroller               [C#]        Web/ASP.NET
ASP.NET Core gRPC 服务                   grpc                        [C#]        Web/gRPC/API/Service
ASP.NET Core Web API                     webapi                      [C#],F#     Web/Web API/API/Service
ASP.NET Core Web API (native AOT)        webapiaot                   [C#]        Web/Web API/API/Service
ASP.NET Core Web 应用                    webapp,razor                [C#]        Web/MVC/Razor Pages
ASP.NET Core Web 应用(模型-视图-控制器)  mvc                         [C#],F#     Web/MVC
ASP.NET Core 空                          web                         [C#],F#     Web/Empty
Dotnet 本地工具清单文件                  tool-manifest                           Config
EditorConfig 文件                        editorconfig,.editorconfig              Config
Windows 窗体应用                         winforms                    [C#],VB     Common/WinForms
Windows 窗体控件库                       winformscontrollib          [C#],VB     Common/WinForms
Windows 窗体类库                         winformslib                 [C#],VB     Common/WinForms
WPF 应用程序                             wpf                         [C#],VB     Common/WPF
WPF 用户控件库                           wpfusercontrollib           [C#],VB     Common/WPF
WPF 类库                                 wpflib                      [C#],VB     Common/WPF
WPF 自定义控件库                         wpfcustomcontrollib         [C#],VB     Common/WPF
控制台应用                               console                     [C#],F#,VB  Common/Console
类库                                     classlib                    [C#],F#,VB  Common/Library
解决方案文件                             sln,solution                            Solution
辅助角色服务                             worker                      [C#],F#     Common/Worker/Web

编写代码，本地运行

然后用 vscode 打开这个目录，你会发现里面有一个代码文件 Program.cs。

这就是 C# 程序的代码文件， 扩展名为 cs。

我们修改的代码为

Console.WriteLine("Hello, 白月黑羽!");

然后点击 vscode 里面的运行按钮，就可以编译运行该项目代码了。

编译产生的可执行程序在 bin\Debug\net<版本号> 目录下

这是一个开发者调试版本的程序，依赖本地安装的 .NET 运行环境 。

✳️ dotnet run 命令

如果你使用其它的IDE，没有运行按钮，也可以在命令行窗口，进入项目根目录，执行如下命令来编译运行代码。

dotnet run

运行它，其实会先执行 dotnet build 编译代码，然后运行编译产生的可执行程序。

✳️ 跳过构建，直接运行已构建的产物

如果你确定代码没有修改，想直接运行上次编译好的程序，可以使用 --no-build 参数，跳过构建步骤，直接运行上次编译好的产物：

dotnet run --no-build

发布程序

将来我们开发各种程序完成后，如果要拷贝给别人使用。

如果别人的电脑上已经安装了 .NET 运行环境，就可以直接拷贝 bin\Debug\net<版本号> 目录下的可执行程序给别人运行。

如果别人的电脑上没有安装 .NET 运行环境，就需要发布出一个可以独立运行的发布版 可执行程序。

新建一个 release.bat 文件(苹果电脑可以叫 release.sh) ， 里面是如下内容

dotnet publish -c Release --self-contained true -p:PublishTrimmed=true  -p:PublishSingleFile=true -p:IncludeNativeLibrariesForSelfExtract=true -p:DebugType=None -p:StripSymbols=true -p:EnableCompressionInSingleFile=true

这些参数什么意思，后面的章节会详细讲解。

运行后，产生的可执行文件在 bin\Release\net10.0\win-x64\publish 目录中，可以拷贝给别人运行该文件。

这个可执行程序里面内嵌了一个 .NET 运行环境，所以可执行程序体积有些大，大约 10M 左右

发布 Native AOT 程序

现在的 .NET 编译时支持 Native AOT 编译（提前编译）。

可以简单理解为 连 内嵌.NET 运行环境 都不需要了，就像 C 语言的程序编译出来的代码一样。

一旦你开启 Native AOT（提前编译），单 exe 体积会直接「腰斩甚至砍到脚」，很多真实项目能从 30～40 MB 直接降到 3～10 MB，这就是 当前最硬核的体积压缩方式。

而且启动更快。

新建一个 aot.bat 文件(苹果电脑可以叫 aot.sh) ， 里面是如下内容

dotnet publish -c Release --self-contained true -p:PublishAot=true -p:DebugType=None -p:StripSymbols=true

运行后，产生的可执行文件也在 bin\Release\net10.0\win-x64\publish 目录中，可以拷贝给别人运行该文件。

这个可执行程序里面没有内嵌了 .NET 运行环境，所以可执行程序体积很小，大约 1M 左右

当然不是所有的 .NET 程序都可以 这样编译的。典型的是 代码里面用了反射（Reflection.Emit），动态加载 程序集，和使用某些不兼容AOT的第三方库。

语句

在 C# 语言中，语句 是构成程序的基本单位。

一个语句通常表示一个完整的操作或指令，告诉计算机执行某个具体的任务。

例如，下面的代码行就是一个语句：

Console.WriteLine("Hello, 白月黑羽!");

关于 Console.WriteLine 具体的解释， 在后面的章节会有详细的学习。

这里我们只要知道 Console.WriteLine(xxx) 这样写，就可以让计算机在屏幕上显示括号里面的内容即可。

有时候一个语句就是一行，但也可以跨多行书写，只要符合语法规则即可。

比如，下面的语句虽然分成了两行，但它们共同构成了一个完整的语句：

Console.WriteLine(
    "Hello, 白月黑羽!"
);

语句的结尾通常以分号 ; 结束，表示该语句的结束。

当然也有不需要加分号的语句，后面会学到。

注释

虽然 C# 的语法很清晰，但我们写的代码为了别人容易看懂，甚至自己以后能看懂，就需要加入一些我们熟悉的 人话，也就是人类语言，辅助理解。

这些辅助理解的人话，就是注释。

C#的注释有两种主要形式：

1. 单行注释: 以 // 开头，从 // 到该行末尾的内容都是注释。
2. 多行注释: 以 /* 开头，以 */ 结尾，之间的所有内容都是注释。

比如

// info 变量记录作者的信息，包括名字和身高
var info = new Dictionary<string, string>{
   {"name", "黑羽白月"},
   {"height", "180cm"}
};

// 改变作者的身高记录
info["height"] = "175cm";

Console.WriteLine(info["height"]);  // 打印身高到屏幕上

怎么样，有了上面的注释，这些代码是不是更容易读懂了?

我们要注意的是，注释不会对代码的执行有任何影响。

多行注释的例子：

/*
  info 变量 记录 作者的信息
  包括 名字，身高，体重
*/
var info = new Dictionary<string, string>()
{
   {"name", "黑羽白月"},
   {"height", "180cm"}
};

顶级语句

前面的示例代码文件里面的内容，很简单

// Program.cs 整个文件就这几行
Console.WriteLine("Hello, 白月黑羽!");

这种写法称之为 : Top-level statements（顶级语句）

这是 C# 9（.NET 5）开始引入的超级好用的语法特性， 从 C# 12（.NET 8）开始几乎所有新项目默认就是这种写法。

在这之前，你必须得定义一个包含 Main 方法的类， 像这样：

using System;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("Hello, 白月黑羽!");
    }
}

现在只需要使用顶级语句简写， 编译器在背后自动帮你生成了类似的代码。

这样写起来更快捷。

如果你项目中有多个文件的话，缺省只允许一个文件里面使用顶级语句。

因为顶级语句所在的文件就是 整个程序的入口。 入口，只能有一个。