C#：昨天，今天和明天-和 Anders Hejlsberg 座谈

 Anders Hejlsberg 在1996年加入微软，开始是Visual J++ 和 Windows Foundation Classes 的架构师。Hejlsberg 是目前微软杰出的工程师和C#语言的设计者，并在微软 .NET 框架中扮演了重要的角色。今天，他正在领导C#语言的开发工作。John Osborn，是O’Reilly 媒体公司的执行编辑，负责公司在.NET和其他微软开发者书籍的工作，最近和Hejlsberg碰面进行了下面广泛的会谈。

 

Osborn:我想我最好还是跳回到2000年我们上次聊天的地方。重新复习上次的对话，对我来说是很有趣的。那时，我们曾经被java痴迷，C＃语言和java的对比当时也非常的多。

 

 

 

Hejlsberg:是这样的。

 

 

 

Osborn:从那是起，五年过去了，C#现在怎么样了，你现在对语言有什么想法吗？C#是微软唯一的工具吗？是否在社区里有一个很宽的领域？

 

 

 

Hejlsberg:是这样的。这几年发生了很多事情，世界的发展看起来和当时非常不同，特别是从一个竞争的观点来看。我们没有让.NET和java变得更新，更流行。因此，这里有很多比较可以做。我想在过去的五年里，C#已经成长起来了。今天，我们来说说C# 3.0 我们刚刚发布了 C# 2.0 ，在这之前是 1.0 和 1.1 的版本。

 

 

 

我们考虑跟踪研究，从使用方式上看.NET看起来和java有着非常相似的应用。C#的应用更多一些。因此，相对于一个新语言，C#已经成长起来了。很显然，我非常高兴看到这种情况。在.NET和java平台上有着很多明显的不同。我的意思是首先.NET是windows的开发平台。这让你有了一个不同的商业策略。现在，你也知道，我们正在着手进行C#的标准化和. NET框架的核心工作。现在实际上已经有了C# 3.0 的一个标准版本了。ECMA-334 and ISO/IEC 23270]。

 

 

 

这里有一点迷惑：那些可以称为是3.0 ，那些则是2.0......

 

 

 

Osborn:这是我后面要问你的问题。

 

 

 

Hejlsberg:这些数字这有一点不行，我们应该在某种程度上修改一些东西。但除此之外，已经有第三方独立的C#的实现了。这就是大家都知道的Mono。并且，并不是我们的私有策略。

 

 

 

同时我也想微软在过去的五年中从透明化，社区参与，开放程度等方面有了很大的转变。像我们现在和客户进行的对话和五年之前是非常非常不同的，和十年前相比更是天壤之别。你知道，整个行业，通过Blog和开放源代码，已经改变了很多，单个开发者参与的也和过去是不能比拟的。

 

 

 

C# 语言作为面向组建的语言

Osborn:当你在2000介绍C#语言的时候，一个很厉害的武器是这是第一个面向组件的语言。在过去的五年中，这一点改变了吗？

 

 

 

Hejlsberg:哦，当然，变得更好的。可是，C#仍然是有很多面向组件语言的特点。这带给我们属性，方法，事件和其他的开发者每天编程都会平到核心部分。很久以前，甚至最近，编程仍然是一个辅助工具，这些工具仍然倾向于这样一种编程模型：设计界面，在这上面放上组件，然后修改属性，并加上代码。

 

 

 

我总觉得属性，事件，方法是如此重要，应该作为语言的一等公民来对待，这就是我们在C#上所做的工作。老实说：我也听到了一些对属性的抱怨。这其实是个屁事，你明白我的意思吗？事实上，人们总是按照事实来想问题。

 

 

 

从常识上来看：作为一等公民来看待的主意是我们经常做的，是非常自然的。我们在LINQ中有很多方法来做一件事情，语言集成的查询，不是吗？因为我们都需要查询，那么不应该在编程语言中把这些查询符号作为很重要的事情对待吗？用声明的方法在一个更高的层次来表达一些事情比你写很多诸如for循环和if判断语句的来得更自然吧。

 

 

Osborn：

回到和语言相关的问题，我现在还是想说说LINQ。微软 Visual Stuido .NET 的产品经理 Tony Goodhew 在一次访谈中说过，微软的研究表明越来越多的人倾向于在编程中使用2种或者更多的语言来工作。好像现在有一种感觉，这就是语言只是 syntactic sugar 语法糖块。你选择某种语言是因为你对他最满意。

你认为现在有这种变化吗？我们以前没有过多谈过这方面的。

Hejlsberg:

好吧，的确没有谈过，但是语法是不是走到了尽头？我的意思是我们只是用 XML 文档来描述抽象语法树来表现你想做的，这也是一种语法，但是很显然，这对程序员来说并不怎么有用。因此，我认为编程语言在人们的脑海中占据这一个特别的位置，如果人们用语言说话是表达自己的一种方式，程序语言也和自然语言一样用来表达你自己的。

实际上，语法是编程语言的组成和表现形式，在很多方面，语法影响你如何思考你的程序，等等。因此，我认为语法很重要，非常重要。

Osborn：

那么从语法的角度来看，C#有什么特别的呢？你能给我们描述一下吗？

Hejlsberg:

好，我认为我们现在所说的面向组件类的特点是极为重要的。我们努力的做到没有其他的方法可以做这件事情。我们尝试发现语法间的协同，我的意思是：这很难用语言来精确的形容。那我们来看看语言级别集成的LINQ查询吧。这个可扩展的模型是：我们采用方法调用的方式来实现这一点。当你使用 where , orderby  和  select 语句来写查询语句的时候，我们把这个转换成对等的方法调用：Where, OrderBy 和 Select 集合。我们把你写的查询作为 Lambda 表达式语句传递给相关的方法。

这样，查询就变成连在一起的方法调用，从而查选也变得可读性更好，这就像一个语言胶水一样。上面的转换是立即执行的，如同 foreach 循环转换成：从while 循环中获得一个数字一样。这个小小的改进非常有利于你在更高的层次上思考问题。你明白我的意思吗？

Osborn：

明白。

Hejlsberg:

从这方面来讲，语法在很大程度上影响了你如何思考问题的，尽管这些语法上的东西根本和事情本身毫无关系。

Osborn:

是的。从书籍出版商的角度来看，我们公司自己的历史数据上显示，古老的C++语言有自己的地盘，在书籍出版量上只有很少的增长；去年VB的销量下降了百分之20到百分之25。C# 书籍销量还算平稳。但是很平淡。

Hejlsberg:

哦，这样呀。

Osborn：

情况很清楚，从我们的销量来看，似乎有股从VB转向到C#的动向，或者其他的。可是C++却自始至终占领者一部分市场。

Hejlsberg:

没错。VB 和 C# 在同一个程序员的群体里是相互竞争的。C++ 扮演这一个特别的角色，可是C++的核心是写非托管的代码，是相对底层的编程。我知道我刚才是泛化的说明，你也可以使用 STL 来作基于模板的编程。标准模板库有他伟大的地方。我只是说，从更广泛的背景上看C++写出的应用程序和用 VB 和 C# 写出的程序是应用于不同的目的的。

Hejlsberg:

对于C++应用领域的跌落，我感到并不惊讶。

Osborn：

我知道一个人不能用C++来写托管代码。

Hejlsberg:

从个人出发点来看，我也不会用它来写托管代码。但是，你要是让我来写一个编译器，这可不能是托管代码，那我还是会用C++的。经过这么多年的发展，我认为作为一条通用的规则，写托管代码的理由会越来越多。原因很简单啦，硬件变得更加强大，牺牲点 CPU 和内存来换取更高的生产效率来说就变得更重要了。我觉得这时一个非常有价值的命题。并且，我坚信这会逐渐的成为共识。另外，托管世界的也变得更加精彩啦。也就是，越是有创新的地方就越有更多的程序被企业所应用。

泛型和C#
Osborn：

侃了这么多，我们来说点关于 C# 2.0 的事情吧。很明显，C# 语言朝着泛型的方向发展有很长一段时间了。

Hejlsberg:

没错。

Osborn：

那么，相对于其他的语言而言C#的泛型有什么不同呢？

Hejlsberg:

哈哈，靠，很明显我更想让你说：就在C#和Java之间比较吧。

Osborn：

没错，我也是这个意思。

Hejlsberg:

首先，我非常高兴的我们在2.0里面加入了泛型编程。你现在看我们做的C# 3.0 里面的很多东西都是泛型在起作用。这的确是意义深远的，引入泛型后为类型系统开辟了一个新的空间，也打开了实现更多可能性的大门。比如：没有泛型的帮助，我们不可能做到语言级别集成的查询LINQ。从这个意义上讲，这是更多有趣功能后面的发动机。泛型也是现实编程世界里的解决方法的好帮手。

对，有更多的类型是很好的，这意味着你可以更快的发现错误，因为只有很少的运行时动态检查程序的类型，因此你可以写出很好的代码来。

现在，看看 java 和 C# 这对冤家吧，从语法学上面看两者实现泛型的形式是很相似的。他们都像 C++ 的模板，这是继承下来的。

现在我们抛开表面看本质，Java 和 C# 的泛型实现机制是截然不同的。我认为最大的不同在于：.NET平台下的泛型不只是一个语言特色。泛型根植于 CLR 和 .NET 的类型系统。这也就是为什么泛型可以在运行的时候表现出来。

而 Java 则选择了另一个不同的方式实现泛型，一言以蔽之，他们是在编译时实现的。而且 Java 编译器把泛型化从代码中移除了，并注入了对象，有效的对象替代了类型参数信息。也就是说呀，Java 在运行时根本没有泛型这一说。这就有意思啦，一方面可以让泛型跑在一个未经修改的 VM 虚拟机上，另一方面强加给你很多让然吃惊的限制和规则。相对于我们的泛型实现来说，java 的泛型并不能带来性能的收益，很显然吗，不管外表 List<T> 看起来多么泛型，Java 在运行时压根没泛型这马事儿，你不得不自己做运行时的动态检查和类型转换。

更微妙的是，因为 Java 没有在运行时的泛型信息，你从你的编译后的代码丢失了泛型信息。。如果在运气期间，有人给你一组自定义的对象，他们传递给你的仅仅是对象，如过你想从对象中推测是这些对象的更多信息是办不到的，因为额外的信息已经被移除了。

在现实世界里，我们越来越多的依赖运行中代码和动态行为的动态生成和检查，而Java 的泛型实现对我来说，是很大问题，他缺少程序运行时候的真实表现。

Osborn：

牛呀，这么说 .NET 实现的泛型允许我们……

Hejlsberg:

太对了。如果我定义一个 List<T> 作为一个 object , 我可以问 “这是什么“？系统可以告诉我，这是一个列表。他还可以告诉我们，这是一个 List<T> ，T 代表 Customers 类。我还可以说：为什么不给我一个 System.Type 的 List<T>也可以是，你为什么没有把 T 绑定到 Order ？也就是说我们可以把类型转换为 List<Order> ，并创建他的一个实例。说了这么多，总之，我可以通过反射在编译的时候，在运行的时候来实现上述功能，这是一个巨牛的功能呀。

Osborn: 关于增加的匿名方法有什么特点吗？我记得当匿名方法刚被人介绍出来的时候，我和其作者聊过，他说你不得不在语言中支持这样的功能，但是为什么要这么做，却说不出个所以然来。我肯定匿名方法有他的实际用处，看我们这篇报道的人也有同样的问题吧。尽管如此，在C# 3.0中支持匿名方法的特色，和泛型一样，还是很吸引人的。 Hejlsberg: 那绝对是。老实说，首先，你知道我们应该把荣誉放到他应该放的地方。我并没有在这里创造什么新的东西出来。这一切都是基于 lambda 表达式或者 lambda 微积分 的，他们已经在基于函数的编程方法里存在几十年了。然而，在主流的编程语言中确看不到他们的身影。 C# 语言有幸成为第一个实现这个特色的语言。我们是怀着严肃的态度来改进它的，这一点你将在C# 3.0中看到他们的身影。我们在匿名方法的基础上做了进一步的改进，我们成为 lambda 表达式，并给了它丰富的接口支持。 Hejlsberg: 为了表明这一点是如此的重要，我们来举例说明吧。在 C# 3.0 中我们引入了和语言集成的查询符号：LINQ。我们做的事情是：把查询的语言做成API的方式变成了可能。上面我说过，这些方法就是：Where,Select,OrderBy 和 GroupBy 等等。我们可以用一系列的Where ,Select ,OrderBy 和 GroupBy 方法组合起来，形成一个完整的查询。 如果你想在一种不支持匿名方法或者 lambda 表达式的语言中实现一个Where方法，这是不太可能的。一个 测试应用到每个元素上， 你知道我说的意思吗？我想说 list.Where(blah) ， blah 是我希望在测试中输入的一个参数。 但这并不是一个普通意义上的参数，因为我并没有把它作为一个 布尔 值参数，很显然这个参数首先被计算，然后在传递进去。我并不想看到 真 或者 假，我只是想传递 测试 本身。你知道我刚才讲的意思吗？ Osborn: 是的，你想传递一个过程，然后执行这个过程。 Hejlsberg: 没错。实际上，我希望的是我引用一些代码，并且我可以执行这些代码，对不对？我希望一个方法的引用或者一个函数的引用，然后把他们传递到 Where 表达式，然后Where表达式可以为每个数据项运行这些代码，这就是测试，然后最终的结果是返回所有执行结果为真的数据项。同样的道理，如果你看看 Select 操作符是如何执行的，他和上面的道理是一样的。这就是：提供一个元素，提供一个函数他就能把元素转换成另一个元素。这就是组合的威力。 OrderBy 和这是同样的道理，提供一些元素，然后对他们进行比较。重申一遍，这些都是通过写代码实现的。在这里，最让人印象深刻的是编程语言丢失了把代码作为参数传递的能力。 Osborn: 这是非常重要的功能。 Hejlsberg: 这只是 lambda 表达式和匿名方法能让我们实现的一点事情。另外要补充说明的是： lambda 表达式 和匿名方法其实是一件事情。唯一的不同是：他们语法表现形式不同。Lambda 表达式是在语法方面的更进一步的进化。在本质上，他们是一件事情。他们的作用都是：产生方法。这就是：内联方法。   C# 2.0 的其他方面的亮点 Osborn: 除了 泛型 和 匿名方法外 人们还应该注意 C# 2.0 的其他方面呢？ Hejlsberg: Nullable 类型，一个非常重要的进步。因为这是在数据库世界和通用编程世界的变得平等的第一步。你知道，在数据库中基于 Nullable 类型 而程序编程中确不是，因此这两者之间的映射很难说明明白有什么意义。 Hejlsberg: 当然，你可以跳过这些… Osborn: 你现在要做的事情是? Hejlsberg: 在编程过程中人们经常用装箱操作。比如：为对象分配空间，然后保存数据，如果不再使用了就设置为：null。在java中做这个是非常有效率的。但是这种方法使用起来却是非常耗费效率的。因为，为了表示一个可能值为null的整数值，在java中使用Integer封装类，为每个 int 值分配空间，然后当他们是null的时候你设置值null来实现。 Hejlsberg: 这不是直接发生的，你让每个int值耗费了4陪的内存空间。又很多耗费和这点相关。在 C# 使用 nullable 类型，我们可以非常高效的让你可以把对象值设置为null,可是并不给他分配内存空间。我们通过一个泛型类型：T 和 bool 来实现这个特性。这就是： Nullable<T> ，他的内部有2个字段： T 和 bool。 但是 Nullable<T> 本身也是一个值类型。这个类型实际上用了 栈分配 或者 内联分配，从内存的角度来看这是非常高效的。总之 ， 我们使用语言语法来支持： nullable 。我们使用问号作为修饰语。 因此：int 是一个整形数据， int? 是一个 nullable的整形数据。可以把 int 隐式的转换成 nullable int ，其他方式的显式转换可以抛出 null 异常。这就是说：把人们常用的这种情况作为一等公民来对待。 对于我，一个语言的设计者，这个问题就是：人们在这里会做什么呢？在编程中什么是应该作为一等公民来对待的。 Osborn: 这么说 C# 一种语言将会统治所有其他语言？ Hejlsberg: ^_^，绝对不是啦，我真的不是这么想的。世界上还有很多其他的场合更适用于其他的语言。在 C# 的本质来说， 他是一种强类型的语言。你知道，对于很多事情来说，动态语言更适合，如果你只是准备写几行代码，并且不愿意在还没有写代码之前就要写一大堆声明。你只是想试试而已。 在语言的世界里，我希望我能够尽我所能超前发展。 Osborn: 对于 2.0 来说，我们看到微软是不是也是按照标准实现的？ Hejlsberg: 2.0吗？ Osborn: 对 2.0 。 Hejlsberg: 没错。从标准上说，叫：第三版，但实际上我们叫他 2.0 。 Osborn: 因此这里面微软没有做什么改变吧？ Hejlsberg: 没有，每个语言特色我们都提交到了 ECMA ，并且这是一个标准的过程。我们希望公平简短的社区投票，在这一点上，这的确是个问题。这些事情都已经发生了，我们已经这么干了。参考：C# 和 CLI 变得更加强大。 Osborn: 是不是大概就在今年年底？ Hejlsberg: 没错。     John Osborn 是 O’Reilly Media 公司的执行编辑。