比较C++和C#

本文通过重写一个C++程序为C#程序,展示了.NET框架如何简化开发过程并提高效率。新版本不仅减少了代码量,还利用了.NET Framework Class Library的优势。

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比较C++和C#

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.NET可以提高我们的开发效率。本文通过对C++和C#的比较证实了这一点。
by Bill Wagner

.NET的主要卖点之一就是,与以前相比,程序员可以在更少的时间内完成更多的工作了。为了证实这一点,我用C#重写了一个旧的C++代码例子。猜猜结果如何?我发现实现相同的功能所花的时间少了很多,需要写的代码量也更少了,而且运行得更快了。旧的C++代码样例用了很多C++ Standard Library,所以我可以看到与C++类库相比,.NET Framework Class Library(FCL)有哪些优势。

我通常需要运行控制台应用程序来得到一个文件的输出结果。例如,当我在修改.NET Global Assembly Cache(GAC)时,就需要运行Gacutil.exe(.NET SDK命令行工具之一)来得到输出结果,然后将它粘贴到Microsoft Word文档中。

现在,新的C#代码样例就可以为我完成这个步骤了。它从标准输入(FCL中的System.Console.In)或从一个文件得到输入内容,然后将该输入内容反馈给标准输出(System.Console.Out),提供给剪贴板(Clipboard)。

该程序执行了两个简单的任务。首先,它解析输入参数,确定要拷贝的文本来自哪里。然后它保留所有文本的一个副本,将它反馈给标准输出,并将一个副本发送到剪贴板。我决定将所有的文本反馈给输出(即使是在拷贝到剪贴板时),这样更方便用户的使用。在运行一个命令后看不到任何结果总是会让我感到很不安,所以将输出结果反应到屏幕上会让我感觉好一些。

我的C#程序很短,完整的代码请见列表1。你可以将它与列表2中最初的C++代码进行比较。Main()方法解析输入参数,创建了一个text reader输入流来读取文本。私有方法copyStreamToClipboard()读取输入流并将它发送到输出和剪贴板中。创建输入流是很简单的,只需解析输入参数并打开一个文件(如果需要的话)。

拷贝到剪贴板也只需两个简单的步骤。见列表1中的copyStreamToClipboard()方法。首先,它从输入流中读取单独的一行文本,将它反馈给标准输出,并将它添加到一个StringBuilder对象。最后,在从输入流读取完所有的文本后,就用Clipboard类的静态的SetDataObject()方法将结果拷贝到剪贴板中。

这个C#版本的代码例子同最初的C++代码量几乎是一样的。然而,这个版本有几个优势。同最初的版本相比,我不用操心剪贴板的内存管理了。这就节省了我用来测试和调试的时间,尽管这个程序本身就很小。.NET Framework为我全面地处理了内存管理问题。而且,.NET collection类也使我们可以更简单地读取和保存字符串。

我花了些时间在很大的输出文件上测试这个版本,看看.NET版本同最初的版本有什么不同。不管文件或输入命令有多大,.NET版本都不会中断。而且,在执行时间上,两者的区别也不大。

自从我编写了这个.NET版本的应用程序以来,我就一直在用它,还没发现有什么不同。一切都很正常。今后我还要做些修改,添加打印功能,这样你就可以将任何命令的输出发送到一台打印机了。


关于作者:
Bill Wagner是 SRT Solutions的Windows技术专家。他是 Visual Studio Magazine的撰稿编辑,也是 The C# Core Language Little Black Book一书的作者,这是一本C#开发人员的高级参考书。在16年的软件开发实践中,Bill在许多项目中都是重要的开发人员。他曾为工程和商务应用程序、桌面和Web环境开发过软件。他在2D和3D图象和多媒体软件方面也很有经验,包括为The Lion King Animated Storybook开发的视频回放引擎。他的联系方式是 wwagner@SRTSolutions.com
### C++ C# 的主要区别比较 C++ C# 是两种不同的编程语言,尽管它们在语法上有一些相似之处,但它们的设计目标、特性以及应用领域存在显著差异。以下是两者的详细对比: #### 1. 设计目标 - C++ 是一种多范式编程语言,支持面向对象编程(OOP)、过程式编程泛型编程。它的设计目标是提供高效的底层控制能力,同时支持高级抽象[^4]。 - C# 是一种专为 Microsoft .NET 平台开发的面向对象编程语言,旨在简化开发流程并提高生产力。它借鉴了 Java 的一些特性,专注于网络数据库编程[^2]。 #### 2. 内存管理 - 在 C++ 中,内存管理完全由开发者负责,包括手动分配释放内存(通过 `new` `delete` 操作符)。这种灵活性使得 C++ 更适合需要高效内存管理的应用场景[^4]。 - C# 使用垃圾回收机制(Garbage Collection)自动管理内存,减少了开发者的负担,同时也降低了因内存泄漏或错误释放导致的问题风险[^4]。 #### 3. 跨平台支持 - C++ 程序可以编译为本地机器代码,因此具有良好的跨平台兼容性,只需针对不同平台重新编译即可运行[^1]。 - C# 程序依赖于 .NET 运行时环境(CLR),虽然可以通过 Mono 或 .NET Core 实现一定程度的跨平台支持,但在某些平台上可能仍需额外配置[^4]。 #### 4. 多线程并发处理 - C++ 提供了标准库中的线程支持(如 `<thread>`),允许开发者直接操作操作系统级别的线程,灵活性较高但复杂度也较大。 - C# 提供了更高层次的抽象来处理多线程并发问题,例如 `Task` 类 `async/await` 关键字,这些工具使并发编程更加直观且易于维护。 #### 5. 性能表现 - 由于 C++ 不包含运行时开销并且允许直接访问硬件资源,因此在性能敏感的应用中通常优于 C#。 - C# 的执行依赖于 CLR JIT 编译器,虽然经过优化后也能达到较高的性能水平,但在某些情况下可能会逊色于原生 C++ 程序。 #### 6. 应用领域 - C++ 广泛应用于系统软件、游戏引擎、嵌入式系统等对性能要求极高的领域[^4]。 - C# 更适合构建企业级应用程序、Web 应用程序以及 Windows 平台上的桌面应用。 ```csharp // 示例:C# 中使用 Task async/await 实现异步操作 public async Task<int> FetchDataAsync() { await Task.Delay(1000); // 模拟耗时操作 return 42; } ``` ```cpp // 示例:C++ 中创建并启动一个线程 #include <iostream> #include <thread> void threadFunction() { std::cout << "Thread is running." << std::endl; } int main() { std::thread t(threadFunction); t.join(); return 0; } ```
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