ข้อดีของภาษา C# เมื่อเทียบกับภาษาอื่น ๆ

คอมไพล์เป็นภาษากลาง

สาเหตุที่ทำให้ภาษาเครื่องและภาษาแอสเซมบลีของซีพียูและจะยี่ห้อแตกต่างกัน อาจมาจากหลายสาเหตุ อาทิ

1. การออกแบบ

2. รีจิสเตอร์

3. ฮาร์ดแวร์

1. ใช้ร่วมกับภาษาอื่นได้

2. ปรับแต่งง่าย

3. เกิดการออพติไมซ์ (optimization) สองระดับ

บรรทัดที่ 1-4 คือซอร์สโค้ดภาษาซีชาร์ฟ บรรทัดที่ 6-17 เป็นผลลัพธ์จากการคอมไพล์ให้เป็นภาษากลาง
บรรทัดที่ 19-28 คือผลลัพธ์จากการปรับแต่งโค้ดภาษากลางให้สั้นลงและทำงานได้เร็วขึ้นด้วยมือ

กำจัดขยะโดยอัตโนมัติ
ภาษาซีชาร์พมีกลไกชื่อ “ตัวเก็บขยะอัตโนมัติ” (Automatic garbage collection)
ช่วยแก้ปัญหา “การไม่คืนหน่วยความจำ” (Memory Leak) ซึ่งเป็นบักที่พบได้บ่อยในภาษาอื่น ๆ เช่นภาษาซี

ปัญหา “การไม่คืนหน่วยความจำ” เกิดจากความสะเพร่าของผู้เขียนโปรแกรมที่จองหน่วยความจำเพื่อใช้งาน
และต่อมาภายหลังเมื่อใช้งานหน่วยความจำนั้นเสร็จแล้วลืมคืน (คือลืมให้โปรแกรมวิ่งไปทำงานโค้ดส่วนที่คืนหน่วยความจำ)
มีผลให้การจองหน่วยความจำค้างเติ่งอยู่ และจะมีผลเช่นนั้นตลอดไป บ่อยครั้งที่การจองเกิดซ้ำอีกอย่างถี่ ๆ
ซึ่งจะมีผลให้หน่วยความจำของระบบลดลงอย่างรวดเร็ว ในกรณีดีที่สุดคือเครื่องทำงานอย่างมีประสิทธิภาพลดลง
ในกรณีที่เลวสุดคือเครื่องค้างและหยุดการทำงานไปเลย

โค้ดตัวอย่างแสดงเหตุการ “ไม่คืนหน่วยความจำ” ในภาษาซีพลัสพลัส
โค้ดบรรทัดที่ 23 แสดงการสร้างออพเจ็กต์ p หนึ่งออพเจ็กต์ที่จะจองหน่วยความจำเพื่อใช้เก็บข้อมูลของออพเจ็กต์
โค้ดบรรทัดที่ 24 มีคำสั่งลบออพเจ็กต์ซึ่งจะทำหน้าที่คืนหน่วยความจำที่จองไว้สำหรับออพเจ็กต์นี้ นี่คือตัวอย่างกรณีไม่มีปัญหา “การไม่คืนหน่วยความจำ”
โค้ดบรรทัดที่ 27 มีการ new ออพเจ็กต์แต่หลังจากนั้นไม่ได้ delete จะมีผลให้การจองหน่วยความจำสำหรับออพเจ็กต์นั้นยังคงค้างอยู่ไปตลอด
ในกรณีที่เป็น “การไม่คืนหน่วยความจำ” ของออพเจ็กต์เพียงตัวเดียวจะไม่มีปัญหามากนัก
เพราะออพเจ็กต์ตัวเดียวใช้หน่วยความจำไม่มาก แต่ถ้าเป็นออพเจ็กต์จำนวนมากจะมีปัญหาทันที

ยกตัวอย่างเช่น โค้ดบรรทัดที่ 30 เรียกฟังก์ชัน create_list() ซึ่งทำหน้าที่สร้างออพเจ็กต์จำนวน 2,147,483,647 ตัว
ถ้าผู้เขียนโปรแกรมลืมใส่โค้ดเรียกฟังก์ชัน destroy_list() เพื่อทำลายออพเจ็กต์จะเกิด “การไม่คืนหน่วยความจำ” ของหน่วยความจำจำนวนมากซึ่งนับว่าเป็นบักร้ายแรงชนิดหนึ่ง

ในกรณีที่เป็นภาษาซีชาร์พ ปัญหานี้ถูกตัดออกไปได้ เพราะตัวรันทามน์ (Common Language Runtime (CLR)) จะคอยเฝ้าติดตามการสร้างและใช้งานออพเจ็กต์อยู่เสมอ
เมื่อพบว่าออพเจ็กต์ใด้ไม่เป็นที่ต้องการแล้ว CLR จะนำออพเจ็กต์นั้นเข้าสู่กระบวนการเตรียมทำลายให้เองโดยอัตโนมัติ
โปรแกรมเมอร์ไม่จำเป็นต้องเขียนโค้ดและสั่งให้ทำลายออพเจ็กต์ด้วยตนเอง จึงมีผลให้เอพลิเกชันที่ถูกพัฒนาด้วยภาษาซีชาร์พมีความปลอดภัยและมีสเถียรภาพสูงกว่า


ไม่จำเป็นต้องใช้พอยน์เตอร์

การเขียนโปรแกรมในภาษาซีชาร์พ เราไม่จำเป็นต้องใช้พอยน์เตอร์ซึ่งมีข้อดีที่ทำให้แอพลิเกชันมีความปลอดภัยและมีสเถียรภาพสูง

หัวใจของภาษาซี คือ พอยน์เตอร์ โปรแกรมเมอร์ภาษาซีจะใช้พอยน์เตอร์เป็นเครื่องมือหลักในการทำสิ่งต่าง ๆ เพราะพอยน์เตอร์ช่วยให้การเข้าถึงหน่วยความจำส่วนใด ๆ เป็นไปได้อย่างสะดวกรวดเร็ว
แต่ข้อเสียของการใช้พอยน์เตอร์ คือ หากผู้เขียนโค้ดสะเพร่าอาจจะเขียนข้อมูลไปยังหน่วยความจำผิดตำแหน่ง
ในกรณีดีสุดคือโปรแกรมทำงานผิดพลาดไปอย่างเงียบ ๆ
กรณีเลวสุดคือเครื่องค้างและหยุดการทำงานไปเลยเพราะเขียนข้อมูลไปยังหน่วยความจำบริเวณต้องห้ามของระบบปฏิบัติการ

เพื่อให้เอพลิเกชันที่ถูกพัฒนาด้วยภาษาซีชาร์พ มีความปลอดภัยและมีสเถียรภาพสูง
ภาษาซีชาร์พจึงไม่เน้นการใช้พอยน์ตอร์

ท่านจะสามารถอ้างถึงออพเจ็กต์และทำทุกสิ่งทุกอย่างได้โดยไม่ต้องยุ่งเกี่ยวกับพอยน์เตอร์เลย
ท่านอาจประกาศและใช้งานพอยน์เตอร์ในภาษาซีชาร์พก็ได้
แต่จะต้องประกาศให้ตัวแปลภาษารู้ว่าโค้ดก้อนนั้นเป็นโค้ดที่ไม่ปลอดภัย (unsafe code block)

เปรียบเทียบโค้ดภาษาซีพลัสพลัสที่อ้างถึงออพเจ็กต์โดยใช้พอยน์เตอร์กับโค้ดภาษาซีชาร์พที่ไม่ใช้พอยน์เตอร์แต่อ้างถึงออพเจ็กต์โดยตรง

โค้ดบรรทัดที่ 1 ถึง 9 คือโค้ดภาษาซีพลัสพลัส
โค้ดบรรทัดที่ 2 ถึง 4 คือนิยามฟังก์ชัน f ดูบรรทัดที่ 2 จะเห็นว่าฟังก์ชันนี้มีพารามิเตอร์หนึ่งตัว (* p) ซึ่งมีชนิดเป็นออพเจ็กต์พอยน์เตอร์
โค้ดบรรทัดที่ 3 เรียกหาฟังก์ชัน DoSomething() ซึ่งเป็นฟังก์ชันที่อยู่ภายในคลาส MyClass
โค้ดบรรทัดที่ 6 ถึง 9 คือฟังก์ชัน main
โค้ดบรรทัด 7 ประกาศตัวแปร c ที่มีไทป์ (data type) เป็น MyClass
โค้ดบรรทัด 8 เรียกฟังก์ชัน f โดยส่งแอดเดรสของตัวแปร c ไปเป็นอาร์กิวเมนต์
โค้ดบรรทัดที่ 14 ถึง 21 เป็นโค้ดภาษาซีชาร์พ ในบรรทัด 14 จะเห็นว่าเรากำหนดพารามิเตอร์เป็นตัวแปรที่มีไทป์เป็นคลาส MyClass ได้โดยตรง ไม่จำเป็นต้องใช้พอยน์เตอร์
โค้ดบรรทัด 19 ประกาศตัวแปร c และใช้ตัวกระทำ new เพื่อสร้างออพเจ็กต์และส่งออพเจ็กต์นี้ไปเป็นอาร์กิวเมนต์ของการเรียกฟังก์ชัน f ในโค้ดบรรทัด 20 ได้โดยตรง ไม่จำเป็นต้องอ้างถึงแอดเดรสอย่างในภาษาซีพลัสพลัส


สนับสนุนรีเฟล็กซ์ชัน

การที่ภาษาซีชาร์พสนับสนุนรีเฟล็กซ์ชัน (Reflection) ทำให้การเขียนโปรแกรมทำได้ง่ายขึ้นเพราะเราสามารถอ่านข้อมูลเมต้าดาต้า (meta data) ในแอสเซมบลี (assembly)
ซึ่งช่วยให้เราสามารถทำบางอย่างที่การเขียนโปรแกรมตามปรกติโดยไม่ได้ใช้รีเฟล็กซ์ชันไม่สามารถทำได้หรือทำได้ลำบาก

ยกตัวอย่างเช่น การตรวจสอบว่าภายในแอสเซมบลีมีโมดูลอะไรอยู่บ้าง  ในแต่ละโมดูลมีไทป์อะไรอยู่ภายในบ้าง
และในแต่ละไทป์มีสมาชิกอะไรอยู่ภายในบ้าง ใช้เพื่อผูกไทป์กับออพเจ็กต์ที่มีอยู่แล้วเป็นต้น

รีเฟล็กซ์ชันคล้าย ๆ คุณสมบัติ “การดูข้อมูลของไทป์ตอนรัน” (Runtime Type Information (RTTI)) ในภาษาซีพลัสพลัส
แต่ก้าวหน้ากว่าและมีความสามารถสูงกว่า

ยกตัวอย่างเช่น เราสามารถใช้รีเฟล็กซ์ชันเพื่อดูรายการแอตทริบิวต์ (attribute) เรียกใช้งานออพเจ็กต์ อ่านหรือเขียนค่าของสมาชิกแบบฟิลด์ของออพเจ็กต์เป็นต้น

นี่คือโค้ดภาษาซีชาร์พ แสดงตัวอย่างการทำรีเฟล็กซ์ชัน

บรรทัดที่ 4 ถึง 6 แสดงการใช้รีเฟล็กซ์ชันเพื่อหาไทป์ของออพเจ็กต์ ในกรณีนี้เราเพียงแค่เรียกใช้เมธอด GetType()
ซึ่งทุกออพเจ็กต์มีออพเจ็กต์นี้เพราะล้วนสืบคุณสมบัติมาจากออพเจ็กต์ต้นตระกูลที่มีนิยามเมธอดนี้ และในภาษาซีชาร์พทุกอย่างเป็นออพเจ็กต์ ไม่เว้นแม้แต่ตัวแปร
ด้วยเหตุนี้เราจึงสามารถเรียกหาเมธอด GetType() จากตัวแปร i ได้ด้วย ผลลัพธ์ของการทำงานจึงเป็นอย่างที่เห็นในบรรทัดที่ 7

ตัวอย่างที่สอง
บรรทัดที่ 10, 11 แสดงการใช้รีเฟล็กซ์ชันเพื่อหาข้อมูลของตัวแอสเซมบลี
ในตัวอย่างนี้ใช้ไทป์ Assembly ที่อยู่ในเนมสเปส System.Reflection ผลของการทำงานเป็นอย่างที่เห็นในบรรทัดที่ 13

ตัวอย่างที่สาม
บรรทัดที่ 17, 19 แสดงการใช้รีเฟล็กซ์ชันเพื่อสร้างอินสแตนซ์ของคลาส (สร้างออพเจ็กต์)
ยกตัวอย่างเช่นปรกติเมื่อเราต้องการสร้างออพเจ็กต์ที่มีไทป์ DateTime เราจะเขียนโค้ดแบบบรรทัดที่ 17
แต่ถ้าเราต้องการทำโดยใช้ รีเฟล็กซ์ชัน โค้ดจะเป็นอย่างที่เห็นในบรรทัดที่ 19