ซี#
กระบวนทัศน์	รูปแบบการทำงานหลายแบบ : มีโครงสร้าง , เชิงคำสั่ง , เชิงวัตถุ , ขับเคลื่อนด้วยเหตุการณ์ , ขับเคลื่อนด้วยงาน , เชิงฟังก์ชัน , ทั่วไป , สะท้อนคิด , พร้อมกัน
ตระกูล	ซี
ออกแบบโดย	แอนเดอร์ส เฮจล์สเบิร์ก ( ไมโครซอฟต์ )
นักพัฒนา	แมดส์ ทอร์เกอร์เซน ( ไมโครซอฟต์ )
ปรากฏครั้งแรก	กรกฎาคม พ.ศ. 2543 [ 1 ] [ 2 ] ( 2000-07 )
เวอร์ชันเสถียร	14.0 [ 3 ]  / 11 พฤศจิกายน 2025 ( 11 พฤศจิกายน 2025 )
วินัยในการพิมพ์	คงที่ไดนามิก [ 4 ]แข็งแกร่งปลอดภัยนามอนุมานบางส่วน​​
การจัดการหน่วยความจำ	เก็บขยะ
แพลตฟอร์ม	โครงสร้างพื้นฐานภาษาทั่วไป
ใบอนุญาต	คอมไพเลอร์โรส ลิน : MIT/X11 [ 5 ] .NET Core CLR : MIT/X11 [ 6 ] คอมไพเลอร์ Mono : รองรับทั้งGPLv3และ MIT/X11 DotGNU : ลิขสิทธิ์แบบ GPLและLGPL ควบคู่กัน
นามสกุลไฟล์	.cs,.csx
เว็บไซต์	เรียนรู้.microsoft .com /en-us /dotnet /csharp /
การนำไปใช้งานหลักๆ
Visual C# , .NET , Mono , Universal Windows Platform เลิกใช้งานแล้ว : .NET Framework , DotGNU
ภาษาถิ่น
Cω , Polyphonic C# , Enhanced C#
ได้รับอิทธิพลจาก
C++ , [ 7 ] Cω , Eiffel , F# , [ a ] ​​Haskell , Scala , Icon , J# , J++ , Java , [ 7 ] JavaScript , ML , Modula-3 , Object Pascal , [ 8 ] Visual Basic (VB)
ได้รับอิทธิพล
Chapel , [ 9 ] Clojure , [ 10 ] Crystal , [ 11 ] D , J# , Dart , [ 12 ] F# , Hack , Java , [ 13 ] [ 14 ] Kotlin , Nemerle , Oxygene , Rust , [ 15 ] Swift , [ 16 ] Vala , TypeScript
การเขียนโปรแกรม C แบบชาร์ปที่วิกิตำรา

C# ( / ˌ s iː ˈ ʃ ɑːr p /ดูSHARP ) ^{[ b ]}เป็นภาษาโปรแกรมระดับสูงอเนกประสงค์ ที่รองรับ กระบวนทัศน์หลายแบบC# ครอบคลุมการกำหนดประเภทแบบคงที่^{[ 17 ] : 4} การกำหนดประเภทที่เข้มงวดขอบเขตตามคำศัพท์ เชิงคำ สั่ง เชิงประกาศเชิงฟังก์ชันทั่วไป [ ^{17 ] : 22} การเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ ( ตาม คลาส ) และการเขียน^{โปรแกรมเชิง}ส่วนประกอบ [ ^{1 ]}

นักออกแบบหลักของภาษาโปรแกรม C# คือAnders Hejlsberg , Scott Wiltamuth และ Peter Golde จากMicrosoft ^{[ 1 ]}ภาษา ดัง กล่าวได้รับการเผยแพร่อย่างกว้างขวางครั้งแรกในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2543 ^{[ 1 ]}และต่อมาได้รับการอนุมัติให้เป็นมาตรฐานสากลโดยEcma (ECMA-334) ในปี พ.ศ. 2545 และISO / IEC (ISO/IEC 23270 และ 20619 ^{[ c ]} ) ในปี พ.ศ. 2546 Microsoft ได้แนะนำ C# พร้อมกับ.NET Frameworkและ Microsoft Visual Studioซึ่งทั้งสองอย่างนั้น ในทางเทคนิคแล้วเป็นซอฟต์แวร์แบบปิดในขณะนั้น Microsoft ไม่มีผลิตภัณฑ์โอเพนซอร์ส สี่ปีต่อมา ในปี พ.ศ. 2547 โครงการโอเพนซอร์สฟรี ที่เรียกว่า Monoได้เริ่มต้นขึ้น โดยให้บริการคอม ไพเลอร์ และสภาพแวดล้อมรันไทม์แบบข้ามแพลตฟอร์ม สำหรับภาษาโปรแกรม C# สิบปีต่อมา ไมโครซอฟต์ได้เปิดตัวVisual Studio Code (โปรแกรมแก้ไขโค้ด), Roslyn (โปรแกรมคอมไพเลอร์) และแพลตฟอร์ม .NET (เฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์) ซึ่งทั้งหมดนี้รองรับภาษา C# และเป็นซอฟต์แวร์ฟรี โอเพนซอร์ส และใช้งานได้บนหลายแพลตฟอร์ม นอกจากนี้ Mono ยังเข้าร่วมกับไมโครซอฟต์ แต่ไม่ได้ถูกรวมเข้ากับ .NET

ณ เดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2568 เวอร์ชันเสถียรล่าสุดของภาษานี้คือ C# 14 ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}

มาตรฐาน Ecma ระบุเป้าหมายการออกแบบเหล่านี้สำหรับ C#: ^{[ 1 ]}

• ภาษาโปรแกรมนี้มีจุดประสงค์เพื่อให้เป็น ภาษาโปรแกรมเชิงวัตถุที่เรียบง่าย ทันสมัย ​​และใช้งานได้หลากหลาย
• ภาษาและการใช้งานควรให้การสนับสนุนหลักการทางวิศวกรรมซอฟต์แวร์ เช่น การตรวจสอบ ประเภทที่เข้มงวด การตรวจ สอบขอบเขตของอาร์เรย์^{[ 21 ] : 58–59} การตรวจจับความพยายามในการใช้ตัวแปรที่ไม่ได้เริ่มต้นและการเก็บขยะอัตโนมัติ[ 21 ^{] : 563ความ} แข็งแกร่งของซอฟต์แวร์ ความทนทาน และผลิตภาพของโปรแกรมเมอร์มีความสำคัญ
• ภาษาดังกล่าวมีจุดประสงค์เพื่อใช้ในการพัฒนาส่วนประกอบซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมแบบกระจายศูนย์
• ความสามารถในการพกพาได้นั้นมีความสำคัญมากสำหรับซอร์สโค้ดและโปรแกรมเมอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่คุ้นเคยกับภาษา CและC++อยู่ แล้ว
• การสนับสนุนการทำให้เป็นสากล^{[ 21 ] : 314} มีความสำคัญมาก
• C# ถูกออกแบบมาให้เหมาะสมสำหรับการเขียนแอปพลิเคชันทั้งบนระบบโฮสต์และระบบฝังตัวตั้งแต่ระบบขนาดใหญ่ที่ใช้ระบบปฏิบัติการ ที่ซับซ้อน ไป จนถึงระบบขนาดเล็กที่มีฟังก์ชันเฉพาะ
• แม้ว่าแอปพลิเคชัน C# จะมีจุดประสงค์เพื่อให้ประหยัดในแง่ของความต้องการหน่วยความจำและพลังการประมวลผลแต่ภาษานี้ไม่ได้มีจุดประสงค์เพื่อแข่งขันโดยตรงในด้านประสิทธิภาพและขนาดกับภาษา C หรือภาษาแอสเซมบลี^{[ 22 ]}

โลโก้เดิมของ C#

ในระหว่างการพัฒนา . NET Frameworkไลบรารีคลาสถูกเขียนขึ้นโดยใช้ ระบบคอมไพเลอร์ โค้ดจัดการชื่อSimple Managed C (SMC) ^{[ 23 ] [ 24 ]}ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2542 Anders Hejlsbergได้ก่อตั้งทีมเพื่อสร้างภาษาใหม่ซึ่งในขณะนั้นเรียกว่า COOL ซึ่งย่อมาจาก " C-like Object Oriented Language" ^{[ 25 ]}

ก่อนหน้านี้ ไมโครซอฟต์เคยพิจารณาที่จะคงชื่อ "COOL (C-like Object Oriented Language)" ไว้เป็นชื่อสุดท้ายของภาษา แต่ได้ตัดสินใจไม่ใช้ชื่อนั้นเนื่องจากเหตุผลด้านเครื่องหมายการค้า เมื่อโครงการ .NET ได้รับการประกาศอย่างเป็นทางการในงานProfessional Developers Conference เดือนกรกฎาคม ปี 2000 ภาษาดังกล่าวก็ได้เปลี่ยนชื่อเป็น C# แล้ว และไลบรารีคลาสและ รันไทม์ ของ ASP.NETก็ได้ถูกย้ายมาใช้ C# ด้วยเช่นกัน

Hejlsberg เป็นผู้ออกแบบหลักและสถาปนิกนำของ C# ที่ Microsoft และก่อนหน้านี้มีส่วนร่วมในการออกแบบTurbo Pascal , Embarcadero Delphi (เดิมคือCodeGear Delphi, Inprise Delphi และBorland Delphi) และVisual J++ในการสัมภาษณ์และเอกสารทางเทคนิค เขาได้กล่าวว่าข้อบกพร่องในภาษาโปรแกรมหลักส่วนใหญ่ (เช่นC++ , Java , DelphiและSmalltalk ) ผลักดันพื้นฐานของCommon Language Runtime (CLR) ซึ่งในทางกลับกันก็ผลักดันการออกแบบภาษา C# ^{[ 26 ]}

เจมส์ กอสลิงผู้สร้าง ภาษาการเขียนโปรแกรม Javaในปี 1994 และบิล จอยผู้ร่วมก่อตั้งSun Microsystemsผู้ริเริ่ม Java เรียก C# ว่าเป็น "การเลียนแบบ" Java กอสลิงยังกล่าวอีกว่า "[C#] เป็นเหมือน Java ที่ตัดความน่าเชื่อถือ ประสิทธิภาพ และความปลอดภัยออกไป" ^{[ 27 ] [ 28 ]}

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2543 Hejlsberg กล่าวว่า C# นั้น "ไม่ใช่โคลนของ Java" และ "มีความใกล้เคียงกับ C++ มากกว่า" ในด้านการออกแบบ^{[ 29 ]}

นับตั้งแต่การเปิดตัว C# 2.0 ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2548 ภาษา C# และ Java ได้พัฒนาไปในทิศทางที่แตกต่างกันมากขึ้นเรื่อยๆ จนกลายเป็นสองภาษาที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง การเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญครั้งแรกๆ เกิดขึ้นจากการเพิ่มgenericsเข้าไปในทั้งสองภาษา โดยมีการใช้งานที่แตกต่างกันอย่างมาก C# ใช้reificationเพื่อจัดเตรียมอ็อบเจ็กต์ generics "ระดับเฟิร์สคลาส" ที่สามารถใช้งานได้เหมือนคลาสอื่นๆ โดยมีการสร้างโค้ดในเวลาโหลดคลาส^{[ 30 ]}

C# ยังได้เพิ่มคุณสมบัติหลักหลายประการเพื่อรองรับการเขียนโปรแกรมแบบฟังก์ชัน ซึ่ง culminate ใน ส่วนขยาย LINQที่เปิดตัวพร้อมกับ C# 3.0 และเฟรมเวิร์กที่รองรับนิพจน์แลมบ์ดา เมธอดส่วนขยายและประเภทนิรนาม [ ^{31 ] คุณสมบัติ}เหล่านี้ช่วยให้นักเขียนโปรแกรม C# สามารถใช้เทคนิคการเขียนโปรแกรมแบบฟังก์ชัน เช่นclosuresเมื่อเป็นประโยชน์ต่อแอปพลิเคชันของพวกเขา ส่วนขยาย LINQ และการนำเข้าแบบฟังก์ชันช่วยให้นักพัฒนาลดปริมาณโค้ดซ้ำซ้อนที่รวมอยู่ในงานทั่วไป เช่น การสอบถามฐานข้อมูล การแยกวิเคราะห์ไฟล์ XML หรือการค้นหาผ่านโครงสร้างข้อมูล โดยเปลี่ยนจุดเน้นไปที่ตรรกะของโปรแกรมจริงเพื่อช่วยปรับปรุงความสามารถในการอ่านและการบำรุงรักษา^{[ 32 ]}

C# เคยมีมาสคอตชื่อ Andy (ตั้งชื่อตามAnders Hejlsberg ) ซึ่งถูกยกเลิกเมื่อวันที่ 29 มกราคม พ.ศ. 2547 ^{[ 33 ]}

C# เดิมทีถูกส่งไปยังคณะอนุกรรมการSC 22 ของ ISO/IEC JTC 1 เพื่อตรวจสอบ^{[ 34 ]}ภายใต้ ISO/IEC 23270:2003 ^{[ 35 ]}ถูกถอนออกและได้รับการอนุมัติภายใต้ ISO/IEC 23270:2006 ^{[ 36 ]} 23270:2006 ถูกถอนออกภายใต้ 23270:2018 และได้รับการอนุมัติในเวอร์ชันนี้^{[ 37 ]}

ไมโครซอฟต์ใช้ชื่อ C# เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2531 สำหรับภาษา C เวอร์ชันหนึ่งที่ออกแบบมาสำหรับการคอมไพล์แบบเพิ่มทีละขั้น^{[ 38 ]}โครงการนั้นไม่เสร็จสมบูรณ์ และชื่อดังกล่าวก็ถูกนำกลับมาใช้ใหม่ในภายหลัง

ชื่อ "C sharp" ได้รับแรงบันดาลใจจากสัญลักษณ์ทางดนตรี โดยที่สัญลักษณ์ sharp บ่งชี้ว่าโน้ตที่เขียนควรมี ระดับ เสียงสูงขึ้นครึ่งโทน [ ^{39 ] ซึ่ง} คล้ายกับชื่อภาษาC++โดยที่ "++" บ่งชี้ว่าตัวแปรควรเพิ่มขึ้น 1 หลังจากประเมินค่าแล้ว สัญลักษณ์ sharp ยังคล้ายกับการเชื่อมสัญลักษณ์ "+" สี่ตัว (ในตารางสองคูณสอง) ซึ่งแสดงให้เห็นเพิ่มเติมว่าภาษานี้เป็นส่วนขยายของ C++ ^{[ 40 ]}

เนื่องจากข้อจำกัดทางเทคนิคของการแสดงผล (แบบอักษรมาตรฐาน เบราว์เซอร์ ฯลฯ) และเค้าโครงแป้นพิมพ์ ส่วนใหญ่ ไม่มีสัญลักษณ์ชาร์ป ( U+266F ♯ สัญลักษณ์ชาร์ปดนตรี ( ♯ )) จึงเลือกใช้ เครื่องหมาย # ( U+0023 # สัญลักษณ์ตัวเลข ( # )) เพื่อประมาณสัญลักษณ์ชาร์ปในชื่อภาษาโปรแกรมที่เขียน^{[ 41 ]} ธรรมเนียมนี้สะท้อนให้เห็นในข้อกำหนดภาษา C# ECMA-334 ^{[ 1 ]}

คำต่อท้าย "sharp" ถูกใช้โดยภาษาอื่นๆ ที่เข้ากันได้/สอดคล้อง กับ Microsoft .NET จำนวนมาก ซึ่งเป็นรูปแบบต่างๆ ของภาษาที่มีอยู่แล้ว รวมถึง J# (ภาษา .NET ที่ออกแบบโดย Microsoft ซึ่งพัฒนามาจากJava 1.1), A# (จากAda ) และภาษาการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชันF# [ ^{42 ] การ}ใช้งาน Eiffel ดั้งเดิมสำหรับ .NETเรียกว่าEiffel# [ ^{43 ]}ซึ่งเป็นชื่อที่เลิกใช้แล้ว เนื่องจาก ปัจจุบันภาษา Eiffel เต็มรูปแบบ ได้รับการสนับสนุนแล้ว คำต่อท้ายนี้ยังถูกใช้สำหรับไลบรารีเช่นGtk# ( ตัวห่อ . ^NETสำหรับGTKและ ไลบรารี GNOME อื่นๆ ) และCocoa# (ตัวห่อสำหรับCocoa )

การพัฒนาข้อความสำหรับมาตรฐาน (เริ่มต้นด้วย C# 6) ดำเนินการบนGitHub C# 7 ได้ถูกส่งไปยังEcmaและได้รับการอนุมัติในเดือนธันวาคม 2023 ณ เดือนมกราคม 2024 มาตรฐานสำหรับ C# 8 กำลังอยู่ระหว่างการพัฒนา โดยอ้างอิงจากข้อเสนอภาษาที่ได้รับการอนุมัติแล้ว

ไวยากรณ์หลักของภาษา C# คล้ายคลึงกับภาษาอื่นๆ ที่ใช้รูปแบบ C เช่น C, Objective-C, C++ และ Java โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:

• เครื่องหมายเซมิโคลอนใช้เพื่อแสดงจุดสิ้นสุดของประโยค
• วงเล็บปีกกาใช้สำหรับจัดกลุ่มคำสั่ง โดยทั่วไปคำสั่งจะถูกจัดกลุ่มเป็นเมธอด (ฟังก์ชัน) เมธอดจะถูกจัดกลุ่มเป็นคลาส และคลาสจะถูกจัดกลุ่มเป็นเนมสเปซ
• การกำหนดค่าตัวแปรใช้เครื่องหมายเท่ากับแต่การเปรียบเทียบตัวแปรใช้เครื่องหมายเท่ากับสองตัวติดกัน
• วงเล็บเหลี่ยมใช้กับอาร์เรย์ทั้งในการประกาศอาร์เรย์และในการดึงค่าที่ดัชนีที่กำหนดในอาร์เรย์นั้น
• ในภาษาโปรแกรมแบบ C นั้น "class", "int" และ "void" ใช้สำหรับกำหนดฟังก์ชันขนาดใหญ่ (โดยปกติคือฟังก์ชันหลัก) ในสคริปต์เป็นส่วนใหญ่

คุณลักษณะเด่นบางประการของ C# ที่แตกต่างจาก C, C++ และ Java (ตามที่ระบุไว้) มีดังนี้:

โดยการออกแบบ C# เป็นภาษาโปรแกรมที่สะท้อนโครงสร้างพื้นฐานภาษาทั่วไป  (CLI) ได้โดยตรงที่สุด ^{[ 73 ]} ประเภทภายในส่วนใหญ่ของภาษานี้สอดคล้องกับประเภทค่าที่เฟรมเวิร์ก CLI นำมาใช้ อย่างไรก็ตาม ข้อกำหนดของภาษาไม่ได้ระบุข้อกำหนดการสร้างโค้ดของคอมไพเลอร์ กล่าวคือ ไม่ได้ระบุว่าคอมไพเลอร์ C# ต้องกำหนดเป้าหมายไปที่Common Language Runtime (CLR) หรือสร้างCommon Intermediate Language (CIL) หรือสร้างรูปแบบเฉพาะอื่นใด คอมไพเลอร์ C# บางตัวยังสามารถสร้างโค้ดเครื่องได้เช่นเดียวกับคอมไพเลอร์แบบดั้งเดิมของ Objective-C, C, C++, Assembly และFortran ^{[ 74 ] [ 75 ]}

C# รองรับการประกาศตัวแปรแบบระบุประเภทอย่างชัดเจนด้วยคำหลักvar, ^{[ 17 ] : 470} และอาร์เรย์แบบระบุประเภทอย่างชัดเจนด้วยคำหลักnew[]ตามด้วยตัวเริ่มต้นคอลเลกชัน^{[ 17 ] : 80 [ 21 ] : 58}

ระบบประเภทข้อมูลแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ประเภทค่า เช่น ประเภทตัวเลขในตัวและโครงสร้างที่ผู้ใช้กำหนด ซึ่งจะถูกส่งต่อเป็นสำเนาโดยอัตโนมัติเมื่อใช้เป็นพารามิเตอร์ และประเภทอ้างอิง รวมถึงอาร์เรย์ อินสแตนซ์ของคลาส และสตริง ซึ่งจะส่งต่อเฉพาะตัวชี้ไปยังวัตถุที่เกี่ยวข้องเท่านั้น เนื่องจากมีการจัดการตัวดำเนินการความเท่าเทียมกันเป็นพิเศษและไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้สตริงจึงจะมีพฤติกรรมเหมือนกับว่าเป็นค่าในทางปฏิบัติ โปรแกรมเมอร์ยังสามารถใช้สตริงเป็น ป้ายกำกับ กรณี ได้อีกด้วย ในกรณีที่จำเป็น ประเภทค่าจะถูกบรรจุโดยอัตโนมัติ^{[ 76 ]}

C# รองรับชนิดข้อมูลบูลีนที่เข้มงวดคำสั่งboolที่รับเงื่อนไข เช่น `true` whileและ ` iffalse` ต้องใช้การแสดงออกของชนิดข้อมูลที่ประเมินค่าได้เป็นtrueค่าบูลีน ในขณะที่ C++ ก็มีชนิดข้อมูลบูลีนเช่นกัน แต่สามารถแปลงไปมาระหว่างจำนวนเต็มได้อย่างอิสระ และการแสดงออกเช่น `true` if (a)ต้องการเพียงแค่ว่า ` atrue` สามารถแปลงเป็น `bool` ได้ ทำให้a`true` เป็นจำนวนเต็มหรือตัวชี้ได้ C# ไม่อนุญาตให้ใช้วิธี "จำนวนเต็มหมายถึงจริงหรือเท็จ" นี้ โดยให้เหตุผลว่าการบังคับให้นักเขียนโปรแกรมใช้การแสดงออกที่ส่งคืนค่าที่แน่นอนboolสามารถป้องกันข้อผิดพลาดในการเขียนโปรแกรมบางประเภทได้ เช่น `true` if (a = b)(การใช้การกำหนดค่า=แทนความเท่าเทียมกัน==)

C# มีความปลอดภัยด้านประเภทข้อมูลมากกว่า C++ การแปลงประเภทข้อมูล โดยปริยายที่เกิดขึ้น โดยค่าเริ่มต้นมีเฉพาะกรณีที่ถือว่าปลอดภัย เช่น การขยายขนาดของจำนวนเต็ม กฎนี้บังคับใช้ในระหว่างการคอมไพล์ ในระหว่างการคอมไพล์แบบ Just-in-timeและในบางกรณีในระหว่างการทำงาน ไม่มีการแปลงประเภทข้อมูลโดยปริยายระหว่างค่าบูลีนและจำนวนเต็ม หรือระหว่างสมาชิกของ enum และจำนวนเต็ม (ยกเว้นค่า 0 ซึ่งสามารถแปลงเป็นประเภท enum ใดก็ได้โดยปริยาย) การแปลงประเภทข้อมูลที่ผู้ใช้กำหนดเองจะต้องระบุอย่างชัดเจนว่าเป็นแบบชัดเจนหรือโดยปริยาย ซึ่งแตกต่างจากตัวสร้างสำเนาและตัวดำเนินการแปลงใน C++ ซึ่งทั้งสองอย่างเป็นการแปลงประเภทข้อมูลโดยปริยายโดยค่าเริ่มต้น

C# มีการสนับสนุนอย่างชัดเจนสำหรับความแปรผันร่วมและความแปรผันผกผันในประเภททั่วไป^{[ 17 ] : 144 [ 21 ] : 23} ซึ่งแตกต่างจาก C++ ที่มีการสนับสนุนความแปรผันผกผันในระดับหนึ่งโดยอาศัยความหมายของประเภทการส่งคืนในเมธอดเสมือนเท่านั้น

สมาชิก ในกลุ่ม จะถูกจัดไว้ใน ขอบเขตของ ตนเอง

ภาษา C# ไม่อนุญาตให้ใช้ตัวแปรหรือฟังก์ชันส่วนกลาง เมธอดและสมาชิกทั้งหมดต้องประกาศภายในคลาสเท่านั้น สมาชิกแบบ static ของคลาสสาธารณะสามารถใช้แทนตัวแปรและฟังก์ชันส่วนกลางได้

ตัวแปรโลคอลไม่สามารถซ่อนตัวแปรของบล็อกที่ครอบคลุมได้ ซึ่งแตกต่างจากภาษา C และ C++ แต่สามารถซ่อนชื่อระดับชนิดได้

การเขียนโปรแกรมแบบเมตา (Metaprogramming)สามารถทำได้หลายวิธี:

• .NET API รองรับการสะท้อน (Reflection) ซึ่งช่วยให้สามารถใช้งานสถานการณ์ต่างๆ เช่น การตรวจสอบเมตาเดต้าของประเภท และการเรียกใช้เมธอดแบบไดนามิกได้
• ต้นไม้แสดงนิพจน์^{[ 77 ]}แสดงโค้ดเป็นต้นไม้ไวยากรณ์นามธรรม โดยที่แต่ละโหนดเป็นนิพจน์ที่สามารถตรวจสอบหรือดำเนินการได้ ซึ่งช่วยให้สามารถแก้ไขโค้ดที่ดำเนินการได้แบบไดนามิกในขณะรันไทม์ ต้นไม้แสดงนิพจน์นำเสนอ ความเหมือนกันของภาษาบางส่วน
• ในภาษา C# แอตทริบิวต์คือเมตาเดตาที่สามารถแนบกับประเภท สมาชิก หรือแอสเซมบลี ทั้งหมด ซึ่งเทียบเท่ากับคำอธิบายประกอบใน Javaแอตทริบิวต์สามารถเข้าถึงได้ทั้งจากคอมไพเลอร์และโค้ดผ่านการสะท้อน ทำให้สามารถปรับพฤติกรรมได้^{[ 78 ]}แอตทริบิวต์ดั้งเดิมจำนวนมากทำซ้ำฟังก์ชันการทำงานของคำสั่งพรีโปรเซสเซอร์ที่ขึ้นอยู่กับแพลตฟอร์มของ GCC และ VisualC++
• System.Reflection.Emitเนมสเปซ^{[ 79 ]}ซึ่งมีคลาสที่ปล่อยเมตาเดตาและCIL (ประเภท แอสเซมบลี ฯลฯ) ในเวลารันไทม์
• แพลตฟอร์มคอมไพเลอร์ .NET (Roslyn)ให้การเข้าถึง API สำหรับบริการคอมไพล์ภาษา ทำให้สามารถคอมไพล์โค้ด C# จากภายในแอปพลิเคชัน .NET ได้ โดยเปิดเผย API สำหรับการวิเคราะห์ไวยากรณ์ ( คำศัพท์ ) ของโค้ดการวิเคราะห์ความหมายการคอมไพล์แบบไดนามิกเป็น CIL และการปล่อยโค้ด^{[ 80 ]}
• ตัวสร้างซอร์สโค้ด^{[ 81 ]}ซึ่งเป็นคุณสมบัติของคอมไพเลอร์ Roslyn C# ช่วยให้สามารถเขียนโปรแกรมเมตาในเวลาคอมไพล์ได้ ในระหว่างกระบวนการคอมไพล์ นักพัฒนาสามารถตรวจสอบโค้ดที่กำลังคอมไพล์ด้วยAPI ของคอมไพเลอร์ และส่งซอร์สโค้ด C# ที่สร้างขึ้นเพิ่มเติมเพื่อคอมไพล์ได้

เมธอดใน C# เป็นสมาชิกของคลาสที่สามารถเรียกใช้เป็นฟังก์ชันได้แทนที่จะเป็นเพียงความสามารถในการเก็บค่าของ^{ฟิลด์ เช่น ตัวแปรคลาสหรืออินสแตนซ์ [ 82 ]}เช่นเดียวกับภาษาอื่น^ๆที่มีไวยากรณ์คล้ายกัน เช่นC++และANSI Cลายเซ็นของเมธอดคือการประกาศที่ประกอบด้วยตามลำดับ: คำหลักการเข้าถึงที่เป็นทางเลือก (เช่น) การระบุประเภทการส่งคืนอย่างชัดเจน (เช่นหรือคำหลักหากไม่มีการส่งคืนค่า) ชื่อของเมธอด และสุดท้าย ลำดับของการระบุพารามิเตอร์ที่คั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาคในวงเล็บ ซึ่งแต่ละพารามิเตอร์ประกอบด้วยประเภทของพารามิเตอร์ ชื่ออย่างเป็นทางการ และค่าเริ่มต้นที่จะใช้เมื่อไม่มีการระบุค่าใดๆ แตกต่างจากภาษาอื่นๆ ส่วนใหญ่ พารามิเตอร์ แบบเรียกโดยอ้างอิงจะต้องถูกทำเครื่องหมายทั้งที่คำจำกัดความของฟังก์ชันและที่ไซต์การเรียก และโปรแกรมเมอร์สามารถเลือกระหว่างและซึ่งอย่างหลังอนุญาตให้ส่งตัวแปรที่ไม่ได้เริ่มต้นซึ่งจะมีค่าที่แน่นอนเมื่อส่งคืน^{[ 83 ]}นอกจากนี้ โปรแกรมเมอร์ยังสามารถระบุรายการอาร์กิวเมนต์ที่มีขนาดแปรผันได้โดยการใช้คีย์เวิร์ดกับพารามิเตอร์ตัวสุดท้าย^{[ 84 ]}เมธอดบางประเภทโดยเฉพาะ เช่น เมธอดที่เพียงแค่รับหรือตั้งค่าฟิลด์โดยการส่งคืนหรือกำหนดค่า ไม่จำเป็นต้องระบุลายเซ็นแบบเต็มอย่างชัดเจน แต่ในกรณีทั่วไป คำจำกัดความของคลาสจะรวมถึงการประกาศลายเซ็นแบบเต็มของเมธอดต่างๆ^{[ 85 ]}privateintvoidrefoutparams

เช่นเดียวกับ C++ และไม่เหมือนกับ Java โปรแกรมเมอร์ C# ต้องใช้คีย์เวิร์ดตัวแก้ไขขอบเขตvirtualเพื่ออนุญาตให้คลาส ย่อย เขียนทับเมธอดได้ ต่างจาก C++ โปรแกรมเมอร์ต้องระบุคีย์เวิร์ดอย่างชัดเจนoverrideเมื่อทำเช่นนั้น^{[ 86 ]}นี่เป็นวิธีหลีกเลี่ยงความสับสนระหว่างการเขียนทับและการโอเวอร์โหลดฟังก์ชันใหม่ กล่าวคือ การซ่อนการใช้งานเดิม ในการทำอย่างหลัง โปรแกรมเมอร์ต้องระบุnewคีย์เวิร์ด^{[ 87 ]}คีย์เวิร์ดนี้sealedสามารถใช้เพื่อไม่อนุญาตให้มีการเขียนทับเพิ่มเติมสำหรับแต่ละเมธอดหรือทั้งคลาสได้^{[ 88 ]}

เมธอดส่วนขยายใน C# อนุญาตให้โปรแกรมเมอร์ใช้เมธอดแบบคงที่ราวกับว่าเป็นเมธอดจากตารางเมธอดของคลาส ทำให้โปรแกรมเมอร์สามารถเพิ่มเมธอดอินสแตนซ์เสมือนจริงให้กับคลาสที่พวกเขารู้สึกว่าควรมีอยู่ในวัตถุประเภทนั้น (และอินสแตนซ์ของคลาสที่สืบทอดมา) ^{[ 17 ] : 103–105 [ 21 ] : 202–203}

ประเภทนี้dynamicอนุญาตให้มีการผูกเมธอดขณะรันไทม์ ทำให้สามารถเรียกเมธอดแบบ JavaScript และการประกอบวัตถุ ขณะรันไทม์ ได้^{[ 17 ] : 114–118}

C# รองรับพอยเตอร์ฟังก์ชัน แบบกำหนดประเภทอย่างชัดเจน ผ่านทางคีย์เวิร์ด `not` delegateเช่นเดียวกับสัญญาณและสล็อตแบบจำลอง C++ ของเฟรมเวิร์ก Qt C# มีความหมายเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์แบบเผยแพร่และสมัครรับข้อมูล แม้ว่า C# จะใช้ดีเลเกตในการดำเนินการดังกล่าวก็ตาม ต่างจากฟิลด์ตัวแปรสามารถเป็นส่วนหนึ่งของอินเทอร์เฟซได้ เนื่องจากในทางเทคนิคแล้ว ตัวแปรประกอบด้วยฟังก์ชันเริ่มต้นสองฟังก์ชันเพื่อเพิ่มและลบดีเลเกตที่จะถูกเรียกใช้ event

C# มีฟังก์ชันsynchronizedการเรียกเมธอดแบบเดียวกับ Java โดยใช้แอตทริบิวต์ `method` [MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]และรองรับการล็อกแบบผูกขาดร่วมกันโดยใช้คีย์เวิร์ด ` lockrequire`

C# รองรับคลาสที่มีคุณสมบัติคุณสมบัติอาจเป็นฟังก์ชันเข้าถึงแบบง่ายๆ ที่มีฟิลด์รองรับ หรืออาจใช้ฟังก์ชัน getter และ setter ที่กำหนดเองก็ได้ คุณสมบัติจะเป็นแบบอ่านอย่างเดียวหากไม่มี setter เช่นเดียวกับฟิลด์ คุณสมบัติอาจเป็นคลาสและอินสแตนซ์ก็ได้ เมธอดพื้นฐานอาจเป็นแบบvirtualใดก็ได้abstractเหมือนกับเมธอดอื่นๆ^{[ 85 ]}

ตั้งแต่ C# 3.0 เป็นต้นมามีไวยากรณ์ย่อ ของคุณสมบัติที่ถูกใช้งานโดยอัตโนมัติ ^{[ 89 ]}ซึ่งตัวเข้าถึง (getter) และตัวแก้ไข (setter)จะห่อหุ้มการดำเนินการบนฟิลด์เดียวของคลาส

AC# namespaceให้การแยกโค้ดในระดับเดียวกับ Java packageหรือ C++ namespaceโดยมีกฎและคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกันมากpackageสามารถนำเข้าเนมสเปซได้โดยใช้ไวยากรณ์ "using" ^{[ 90 ]}

ใน C# ตัวชี้ที่อยู่หน่วยความจำสามารถใช้ได้เฉพาะภายในบล็อกที่ทำเครื่องหมายว่าไม่ปลอดภัยโดย เฉพาะ ^{[ 91 ]}และโปรแกรมที่มีโค้ดที่ไม่ปลอดภัยต้องได้รับสิทธิ์ที่เหมาะสมในการทำงาน การเข้าถึงวัตถุส่วนใหญ่ทำผ่านการอ้างอิงวัตถุที่ปลอดภัย ซึ่งจะชี้ไปยังวัตถุ "มีชีวิต" หรือมี ค่า null ที่กำหนดไว้อย่างดีเสมอ เป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับการอ้างอิงไปยังวัตถุ "ตาย" (วัตถุที่ถูกเก็บกวาดขยะ) หรือไปยังบล็อกหน่วยความจำใดๆ ตัวชี้ที่ไม่ปลอดภัยสามารถชี้ไปยังอินสแตนซ์ของประเภทค่าที่ไม่ได้รับการจัดการซึ่งไม่มีการอ้างอิงถึงวัตถุใดๆ ที่อยู่ภายใต้การเก็บกวาดขยะ เช่น อินสแตนซ์ของคลาส อาร์เรย์ หรือสตริง โค้ดที่ไม่ได้ทำเครื่องหมายว่าไม่ปลอดภัยยังคงสามารถจัดเก็บและจัดการตัวชี้ผ่านSystem.IntPtrประเภทได้ แต่ไม่สามารถอ้างอิงถึงตัวชี้เหล่านั้นได้

หน่วยความจำแบบจัดการ (Managed memory) ไม่สามารถปล่อยให้ว่างได้ด้วยตนเอง แต่จะถูกเก็บกวาด โดยระบบอัตโนมัติ (Garbage collection) การเก็บกวาดนี้ช่วยแก้ปัญหาหน่วยความจำรั่วไหลโดยการลดภาระความรับผิดชอบของโปรแกรมเมอร์ในการปล่อยหน่วยความจำที่ไม่จำเป็นอีกต่อไปในกรณีส่วนใหญ่ โค้ดที่เก็บการอ้างอิงถึงวัตถุไว้นานเกินความจำเป็นอาจยังคงใช้หน่วยความจำมากกว่าที่ควรจะเป็น อย่างไรก็ตาม เมื่อการอ้างอิงสุดท้ายไปยังวัตถุถูกปล่อยแล้ว หน่วยความจำนั้นก็จะพร้อมสำหรับการเก็บกวาดโดยระบบอัตโนมัติ

โปรแกรมเมอร์สามารถใช้ ข้อยกเว้นมาตรฐานได้หลากหลายเมธอดในไลบรารีมาตรฐานมักจะโยนข้อยกเว้นของระบบในบางสถานการณ์ และโดยปกติแล้วขอบเขตของข้อยกเว้นที่โยนจะถูกบันทึกไว้ คลาสข้อยกเว้นแบบกำหนดเองสามารถกำหนดได้สำหรับคลาสต่างๆ เพื่อให้สามารถจัดการได้ตามสถานการณ์เฉพาะที่จำเป็น^{[ 92 ]}

รูปแบบไวยากรณ์สำหรับการจัดการข้อยกเว้นมีดังนี้:

try { // ทำอะไรบางอย่าง} catch ( Exception ex ) { // ถ้าเกิดข้อผิดพลาด ให้ทำสิ่งนี้} finally { // ทำงานเสมอ ไม่ว่าจะเกิดข้อผิดพลาดหรือไม่ก็ตาม}

โดยทั่วไปจะเรียกว่าบล็อกโค้ด "try-catch" เนื่องจากมีการใช้ฟังก์ชัน "try" และ "catch" ซึ่งสามารถเข้าถึงได้ใน C# ทุกเวอร์ชัน ส่วน "finally" สามารถละเว้นได้ หากไม่จำเป็นต้องตรวจสอบรายละเอียดข้อผิดพลาด(Exception ex)ก็สามารถละเว้นพารามิเตอร์ได้เช่นกัน นอกจากนี้ ยังสามารถมีส่วน "catch" หลายส่วนที่จัดการกับข้อยกเว้นประเภทต่างๆ ได้^{[ 93 ]}

ข้อยกเว้นที่ตรวจสอบแล้วไม่มีอยู่ใน C# (ซึ่งแตกต่างจาก Java) นี่เป็นการตัดสินใจโดยตั้งใจโดยคำนึงถึงปัญหาเรื่องความสามารถในการขยายขนาดและการจัดการเวอร์ชัน^{[ 94 ]}

แตกต่างจากC++ C# ไม่รองรับการสืบทอดแบบหลายทาง (multiple inheritance ) แม้ว่าคลาสจะสามารถใช้งาน " อินเทอร์เฟซ " (คลาสที่เป็นนามธรรมโดยสมบูรณ์) ได้หลายตัวก็ตาม นี่เป็นการตัดสินใจด้านการออกแบบโดยหัวหน้าสถาปนิกของภาษา เพื่อหลีกเลี่ยงความซับซ้อนและลดความซับซ้อนของข้อกำหนดทางสถาปัตยกรรมตลอดทั้ง CLI

เมื่อมีการใช้งานอินเทอร์เฟซหลายตัวที่มีเมธอดชื่อเดียวกันและรับพารามิเตอร์ประเภทเดียวกันในลำดับเดียวกัน กล่าวคือมีลายเซ็น เดียวกัน คล้ายกับในภาษา Javaภาษา C# อนุญาตให้ใช้เมธอดเดียวเพื่อครอบคลุมทุกอินเทอร์เฟซ และหากจำเป็น ก็สามารถใช้เมธอดเฉพาะสำหรับแต่ละอินเทอร์เฟซได้

C# ยังเสนอการโอเวอร์โหลดฟังก์ชัน (หรือที่เรียกว่าad-hoc-polymorphism ) กล่าวคือ เมธอดที่มีชื่อเดียวกัน แต่มีลายเซ็นที่แตกต่างกัน^{[ 95 ]}ต่างจาก Java C# ยังรองรับการโอเวอร์โหลดตัวดำเนินการอีก ด้วย ^{[ 96 ]}

ตั้งแต่เวอร์ชัน 2.0 เป็นต้นมา C# นำเสนอโพลีมอร์ฟิซึมแบบพารามิเตอร์กล่าวคือ คลาสที่มีพารามิเตอร์ประเภทที่กำหนดเองหรือจำกัด เช่นList<T>อาร์เรย์ที่มีขนาดแปรผันได้ซึ่งสามารถมีองค์ประกอบประเภทTX เท่านั้น โปรแกรมเมอร์สามารถระบุข้อจำกัดบางประเภทสำหรับพารามิเตอร์ประเภทได้ เช่น ต้องเป็นประเภท X ( หรือประเภทที่ได้มาจาก X ) ต้องใช้งานอินเทอร์เฟซที่กำหนด ต้องเป็นประเภทอ้างอิง ต้องเป็นประเภทค่า ต้องใช้งานคอนสตรัคเตอร์ สาธารณะที่ไม่มีพารามิเตอร์ ข้อจำกัด ส่วนใหญ่สามารถรวมกันได้ และสามารถระบุอินเทอร์เฟซได้จำนวนเท่าใดก็ได้^{[ 97 ] [ 98 ]}

C# มีความสามารถในการใช้LINQผ่าน .NET Framework นักพัฒนาสามารถสอบถามแหล่งข้อมูลได้หลากหลาย ตราบใดที่IEnumerable<T>อินเทอร์เฟซถูกใช้งานบนอ็อบเจ็กต์ ซึ่งรวมถึงเอกสารXML ชุดข้อมูล ADO.NETและฐานข้อมูลSQL ^{[ 99 ]}

การใช้LINQใน C# นำมาซึ่งข้อดีต่างๆ เช่น การสนับสนุน IntelliSenseความสามารถในการกรองที่แข็งแกร่ง ความปลอดภัยของประเภทข้อมูลพร้อมความสามารถในการตรวจสอบข้อผิดพลาดในการคอมไพล์ และความสม่ำเสมอในการสืบค้นข้อมูลจากแหล่งข้อมูลที่หลากหลาย^{[ 100 ]} มีโครงสร้างภาษาที่แตกต่างกันหลายแบบที่สามารถใช้กับ C# และ LINQ ได้ ได้แก่ นิพจน์การสืบค้น นิพจน์แลมบ์ดา ประเภทที่ไม่ระบุชื่อ ตัวแปรที่กำหนดประเภทโดยปริยาย เมธอดส่วนขยาย และตัวเริ่มต้นออบเจ็กต์^{[ 101 ]}

LINQ มีไวยากรณ์สองแบบ ได้แก่ ไวยากรณ์แบบสอบถามและไวยากรณ์วิธีการ อย่างไรก็ตาม คอมไพเลอร์จะแปลงไวยากรณ์แบบสอบถามเป็นไวยากรณ์วิธีการในระหว่างการคอมไพล์เสมอ^{[ 102 ]}

โดยใช้System.Linq ;var numbers = new int [] { 5 , 10 , 8 , 3 , 6 , 12 };// ไวยากรณ์การสืบค้น (SELECT num FROM numbers WHERE num % 2 = 0 ORDER BY num) var numQuery1 = from num in numbers where num % 2 == 0 orderby num select num ;// ไวยากรณ์วิธีการvar numQuery2 = ตัวเลขโดยที่( num => num % 2 == 0 ) สั่งซื้อโดย( n => n );

แม้ว่า C# จะเป็นภาษาเชิงคำสั่งเป็นหลัก แต่ก็มีการเพิ่มคุณสมบัติเชิงฟังก์ชันเข้ามาเรื่อยๆ^{[ 103 ] [ 104 ]}ตัวอย่างเช่น:

• ทำหน้าที่เป็นพลเมืองชั้นหนึ่ง – ตัวแทน C# 1.0 ^{[ 105 ]}
• ฟังก์ชันลำดับสูง – C# 1.0 พร้อมด้วยดีเลเกต
• ฟังก์ชันนิรนาม – ตัวแทนนิรนาม C# 2 และนิพจน์แลมบ์ดา C# 3 ^{[ 106 ]}
• Closure – C# 2 ร่วมกับ delegates นิรนาม และ C# 3 ร่วมกับนิพจน์แลมบ์ดา^{[ 106 ]}
• การอนุมานชนิดข้อมูล – C# 3 กับตัวแปรโลคอลที่กำหนดชนิดข้อมูลโดยปริยายvarและ C# 9 กับนิพจน์ใหม่ที่กำหนดชนิดข้อมูลเป้าหมายnew()
• การสร้างลิสต์แบบเข้าใจง่าย – LINQ ใน C# 3
• ทูเพิล – .NET Framework 4.0 แต่ได้รับความนิยมเมื่อ C# 7.0 นำเสนอประเภททูเพิลใหม่พร้อมการสนับสนุนภาษา^{[ 107 ]}
• ฟังก์ชันซ้อนกัน – C# 7.0 ^{[ 107 ]}
• การจับคู่รูปแบบ – C# 7.0 ^{[ 107 ]}
• ความไม่เปลี่ยนแปลง – โครงสร้างแบบอ่านอย่างเดียวใน C# 7.2 ประเภทเรคอร์ดใน C# 9 ^{[ 108 ]}และเซตเตอร์แบบ Init เท่านั้น^{[ 109 ]}
• คลาสประเภท – บทบาท/ส่วนขยาย C# 12 (อยู่ระหว่างการพัฒนา^{[ 110 ]} )

C# มีระบบประเภทที่เป็นเอกภาพระบบประเภทที่เป็นเอกภาพนี้เรียกว่าCommon Type System (CTS) ^{[ 111 ] : ส่วนที่ 2 บทที่ 4: ระบบประเภท}

ระบบประเภทข้อมูลแบบรวมศูนย์หมายความว่า ประเภทข้อมูลทั้งหมด รวมถึงประเภทข้อมูลพื้นฐาน เช่น จำนวนเต็ม ล้วนเป็นคลาสย่อยของคลาสหลัก ตัวอย่างเช่น ทุกประเภทข้อมูลจะสืบทอดเมธอดหนึ่งๆ System.ObjectToString()

CTS แยกประเภทข้อมูลออกเป็นสองประเภท: ^{[ 111 ]}

1. ประเภทอ้างอิง
2. ประเภทค่า

อินสแตนซ์ของประเภทค่า (value types) ไม่มีทั้งเอกลักษณ์อ้างอิง (referential identity) และความหมายของการเปรียบเทียบอ้างอิง (referential comparison semantics) การเปรียบเทียบความเท่าเทียมและความไม่เท่าเทียมสำหรับประเภทค่าจะเปรียบเทียบค่าข้อมูลจริงภายในอินสแตนซ์ เว้นแต่ว่าตัวดำเนินการที่เกี่ยวข้องจะถูกโอเวอร์โหลด ประเภทค่าสืบทอดมาจากคลาส(class) มีค่าเริ่มต้นเสมอ และสามารถสร้างและคัดลอกได้เสมอ ข้อจำกัดอื่นๆ ของประเภทค่าคือ ไม่สามารถสืบทอดจากกันและกันได้ (แต่สามารถใช้งานอินเทอร์เฟซได้) และไม่สามารถมีคอนสตรัคเตอร์เริ่มต้น (ไม่มีพารามิเตอร์) ที่ชัดเจนได้ เนื่องจากมีคอนสตรัคเตอร์โดยปริยายอยู่แล้ว ซึ่งจะกำหนดค่าเริ่มต้นให้กับข้อมูลทั้งหมดที่บรรจุอยู่ด้วยค่าเริ่มต้นที่ขึ้นอยู่กับประเภท (0, null หรืออื่นๆ) ตัวอย่างของประเภทค่า ได้แก่ ประเภทพื้นฐานทั้งหมด เช่น จำนวนเต็ม 32 บิตแบบมีเครื่องหมาย(integral integer), จำนวนจุดลอยตัว IEEE 32 บิต (floating-point number) (หน่วยรหัส Unicode 16 บิต), จำนวนจุดคงที่ (fixed-point numbers) ที่มีประโยชน์สำหรับการจัดการจำนวนเงิน และ(ระบุจุดเวลาที่เฉพาะเจาะจงด้วยความแม่นยำระดับนาโนวินาที) ตัวอย่างอื่นๆ ได้แก่ การแจงนับ (enumerations) และโครงสร้างที่ผู้ใช้กำหนดเอง (user defined structures) System.ValueTypeintfloatchardecimalSystem.DateTimeenumstruct

ในทางตรงกันข้าม ประเภทอ้างอิงมีแนวคิดเรื่องเอกลักษณ์เชิงอ้างอิง หมายความว่าแต่ละอินสแตนซ์ของประเภทอ้างอิงนั้นแตกต่างจากอินสแตนซ์อื่นๆ อย่างสิ้นเชิง แม้ว่าข้อมูลภายในทั้งสองอินสแตนซ์จะเหมือนกันก็ตาม สิ่งนี้สะท้อนให้เห็นในการเปรียบเทียบความเท่าเทียมและความไม่เท่าเทียมกันโดยค่าเริ่มต้นสำหรับประเภทอ้างอิง ซึ่งจะทดสอบความเท่าเทียมกันเชิงอ้างอิงมากกว่าความเท่าเทียมกันเชิงโครงสร้าง เว้นแต่ว่าตัวดำเนินการที่เกี่ยวข้องจะถูกโอเวอร์โหลด (เช่นในกรณีของ) การดำเนินการบางอย่างไม่สามารถทำได้เสมอไป เช่น การสร้างอินสแตนซ์ของประเภทอ้างอิง การคัดลอกอินสแตนซ์ที่มีอยู่ หรือการเปรียบเทียบค่าระหว่างสองอินสแตนซ์ที่มีอยู่ อย่างไรก็ตาม ประเภทอ้างอิงเฉพาะสามารถให้บริการดังกล่าวได้โดยการเปิดเผยตัวสร้างสาธารณะหรือการใช้งานอินเทอร์เฟซที่เกี่ยวข้อง (เช่นหรือ) ตัวอย่างของประเภทอ้างอิง ได้แก่(คลาสพื้นฐานขั้นสูงสุดสำหรับคลาส C# อื่นๆ ทั้งหมด), (สตริงของอักขระ Unicode) และ(คลาสพื้นฐานสำหรับอาร์เรย์ C# ทั้งหมด) System.StringICloneableIComparableobjectSystem.StringSystem.Array

ทั้งสองประเภทสามารถขยายเพิ่มเติมได้ด้วยประเภทที่ผู้ใช้กำหนดเอง

Boxingคือการดำเนินการแปลงวัตถุประเภทค่าให้เป็นค่าของประเภทอ้างอิงที่สอดคล้องกัน^{[ 111 ]} Boxing ใน C# เป็นแบบโดยปริยาย

การ Unboxingคือการดำเนินการแปลงค่าของประเภทอ้างอิง (ที่ถูกบรรจุไว้ก่อนหน้านี้) ให้เป็นค่าของประเภทค่า^{[ 111 ]}การ Unboxing ใน C# ต้องใช้การแปลงประเภท อย่างชัดเจน อ็อบเจ็กต์ที่ถูกบรรจุไว้ของประเภท T สามารถ Unboxing ได้เฉพาะเป็น T (หรือ T ที่เป็นค่าว่าง) เท่านั้น^{[ 112 ]}

ตัวอย่าง:

int foo = 42 ; // ประเภทค่าobject bar = foo ; // foo ถูกแปลงเป็น bar int foo2 = ( int ) bar ; // แปลงกลับเป็นประเภทค่า

ข้อกำหนดของ C# ระบุรายละเอียดของชุดประเภทและไลบรารีคลาสขั้นต่ำที่คอมไพเลอร์คาดหวังว่าจะต้องมี ในทางปฏิบัติ C# มักถูกใช้ร่วมกับการใช้งานโครงสร้างพื้นฐานภาษาทั่วไป (CLI) ซึ่งได้รับการกำหนดมาตรฐานเป็น ECMA-335 Common Language Infrastructure (CLI )

นอกเหนือจากข้อกำหนด CLI มาตรฐานแล้ว ยังมีไลบรารีคลาสเชิงพาณิชย์และชุมชนจำนวนมากที่สร้างขึ้นบนไลบรารีเฟรมเวิร์ก .NET เพื่อให้ฟังก์ชันการทำงานเพิ่มเติม^{[ 113 ]}

ภาษา C# สามารถเรียกใช้ไลบรารีใดก็ได้ที่อยู่ในรายการไลบรารีและเฟรมเวิร์กของ . NET

ต่อไปนี้เป็นโปรแกรม C# ที่เรียบง่ายมาก ซึ่งเป็นเวอร์ชันของตัวอย่าง " Hello World " แบบคลาสสิกโดยใช้ คุณสมบัติ คำสั่งระดับบนสุดที่แนะนำใน C# 9: ^{[ 114 ]}

Console.WriteLine ( "Hello, World! " ) ;

สำหรับโค้ดที่เขียนด้วย C# 8 หรือเวอร์ชันต่ำกว่า ตรรกะจุดเริ่มต้นของโปรแกรมจะต้องเขียนอยู่ในเมธอด Main ภายในประเภทข้อมูล:

โดยใช้ระบบ;คลาสProgram { static void Main () { Console . WriteLine ( "Hello, World!" ); } }

โค้ดนี้จะแสดงข้อความต่อไปนี้ในหน้าต่างคอนโซล:

สวัสดีโลก! 

แต่ละเส้นมีจุดประสงค์:

โดยใช้ระบบ;

บรรทัดด้านบนนำเข้าประเภททั้งหมดในSystemเนมสเปซ ตัวอย่างเช่นConsoleคลาสที่ใช้ในภายหลังในซอร์สโค้ดนั้นถูกกำหนดไว้ในSystemเนมสเปซ ซึ่งหมายความว่าสามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องระบุชื่อเต็มของประเภท (ซึ่งรวมถึงเนมสเปซด้วย)

// ตัวอย่างโปรแกรม "Hello World" เวอร์ชันหนึ่ง

บรรทัดนี้เป็นข้อความแสดงความคิดเห็น ซึ่งอธิบายและให้รายละเอียดเกี่ยวกับโค้ดแก่โปรแกรมเมอร์

โปรแกรมชั้นเรียน

ด้านบนคือคำจำกัดความของคลาสProgramทุกสิ่งที่อยู่ภายในวงเล็บปีกกาจะอธิบายรายละเอียดของคลาสนั้น

{ ... }

วงเล็บปีกกาใช้กำหนดขอบเขตของบล็อกโค้ด ในกรณีแรกนี้ วงเล็บปีกกาใช้กำหนดจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของProgramคลาส

static void Main ()

นี่เป็นการประกาศเมธอดสมาชิกคลาสที่โปรแกรมเริ่มการทำงาน รันไทม์ .NET จะเรียกMainเมธอดนั้น ต่างจากในJava เมธอด นี้Mainไม่จำเป็นต้องใช้publicคีย์เวิร์ด ซึ่งบอกคอมไพเลอร์ว่าสามารถเรียกเมธอดได้จากทุกที่โดยคลาสใดก็ได้^{[ 115 ]}การเขียนนั้นเทียบเท่ากับการเขียนคีย์เวิร์ดstaticทำให้สามารถเข้าถึงเมธอดได้โดยไม่ต้องมีอินสแตนซ์ของจุดเริ่มต้นของแอปพลิเคชันคอนโซลแต่ละตัว จะต้องถูกประกาศ มิฉะนั้นโปรแกรมจะต้องใช้อินสแตนซ์ของแต่ทุกอินสแตนซ์จะต้องใช้โปรแกรม เพื่อหลีกเลี่ยงการพึ่งพาแบบวงกลม ที่ไม่สามารถแก้ไขได้ คอมไพเลอร์ C# ที่ประมวลผลแอปพลิเคชันคอนโซล (เช่นข้างต้น) จะรายงานข้อผิดพลาดหากไม่มีเมธอดคีย์เวิร์ดประกาศว่าไม่มีค่าส่งคืน (อย่างไรก็ตาม โปรดทราบว่าสามารถเขียนโปรแกรมสั้นๆ ได้โดยใช้คำสั่งระดับบนสุดที่แนะนำใน C# 9 ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้) staticvoidMain(string[]args)privatestaticvoidMain(string[]args)ProgramMainstaticProgramstaticMainvoidMain

Console.WriteLine ( "Hello, World! " ) ;

บรรทัดนี้เขียนเอาต์พุตConsoleเป็นคลาสแบบคงที่ในSystemเนมสเปซ มันมีอินเทอร์เฟซสำหรับอินพุต/เอาต์พุต มาตรฐาน และสตรีมข้อผิดพลาดสำหรับแอปพลิเคชันคอนโซล โปรแกรมเรียกConsoleเมธอดWriteLineซึ่งจะแสดงบรรทัดบนคอนโซลพร้อมอาร์กิวเมนต์"Hello, World!"สตริง

ด้วย .NET 2.0 และ C# 2.0 ชุมชนนักพัฒนาได้รับคอลเลกชันที่มีความยืดหยุ่นมากกว่าใน .NET 1.x เนื่องจากไม่มีเจเนริก นักพัฒนาจึงต้องใช้คอลเลกชันเช่น ArrayList เพื่อจัดเก็บองค์ประกอบเป็นอ็อบเจ็กต์ที่มีชนิดไม่ระบุ ซึ่งทำให้เกิดภาระด้านประสิทธิภาพเมื่อทำการแปลงชนิดข้อมูล (boxing/unboxing/type-checking) ของรายการที่บรรจุอยู่ภายใน

Generics ได้นำเสนอคุณสมบัติใหม่ที่สำคัญใน .NET ซึ่งช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างโครงสร้างข้อมูลที่ปลอดภัยต่อประเภทได้ การเปลี่ยนแปลงนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในบริบทของการแปลงระบบเดิม ซึ่งการอัปเดตเป็น Generics สามารถเพิ่มประสิทธิภาพและความสามารถในการบำรุงรักษาได้อย่างมาก โดยการแทนที่โครงสร้างข้อมูลที่ล้าสมัยด้วยทางเลือกที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัยต่อประเภทมากกว่า^{[ 116 ]}

ตัวอย่าง

public class DataStore < T > { private T [] items = new T [ 10 ]; private int count = 0 ;public void Add ( T item ) { items [ count ++ ] = item ; }public T Get ( int index ) { return items [ index ]; } }

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2544 ไมโครซอฟต์ฮิวเลตต์-แพคการ์ดและอินเทลได้ร่วมกันสนับสนุนการส่งข้อกำหนดสำหรับภาษา C# รวมถึงโครงสร้างพื้นฐานภาษาทั่วไป (CLI) ไปยังองค์กรมาตรฐานECMA International (ECMA ) ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2544 ECMA ได้เผยแพร่ข้อกำหนดภาษา C# ECMA-334 ภาษา C# กลายเป็น มาตรฐาน ISO / IECในปี พ.ศ. 2546 (ISO/IEC 23270:2003 - เทคโนโลยีสารสนเทศ — ภาษาโปรแกรม — C# ) ก่อนหน้านี้ ECMA ได้นำข้อกำหนดที่เทียบเท่ากันมาใช้เป็น C# ฉบับที่ 2 ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2545 ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2548 ECMA ได้อนุมัติข้อกำหนด C# ฉบับที่ 3 และปรับปรุง ECMA-334 โดยเพิ่มคลาสบางส่วน เมธอดนิรนาม ประเภทที่อนุญาตให้เป็นค่าว่าง และเจเนริก (คล้ายกับเทมเพลต ใน C++ ) ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2548 ECMA ได้ส่งมาตรฐานและ TR ที่เกี่ยวข้องไปยัง ISO/IEC JTC 1/SC 22 ผ่านกระบวนการเร่งด่วน (Fast-Track) ของ ISO/IEC ซึ่งโดยปกติกระบวนการนี้ใช้เวลา 6-9 เดือน

นิยามของภาษา C# และ CLI ได้รับการกำหนดมาตรฐานภายใต้มาตรฐาน ISO/IEC และ Ecma ซึ่งให้การคุ้มครอง การอนุญาตใช้งานที่สมเหตุสมผลและไม่เลือกปฏิบัติจากการเรียกร้องสิทธิบัตร

ในเบื้องต้น Microsoft ตกลงที่จะไม่ฟ้องร้องนักพัฒนาโอเพนซอร์สที่ละเมิดสิทธิบัตรในโครงการที่ไม่แสวงหาผลกำไรสำหรับส่วนของเฟรมเวิร์กที่อยู่ภายใต้Open Specification Promise [ ^{117 ] Microsoft}ยังตกลงที่จะไม่บังคับใช้สิทธิบัตรที่เกี่ยวข้องกับ ผลิตภัณฑ์ ของ Novellกับลูกค้าที่ชำระเงินของ Novell ^{[ 118 ]}ยกเว้นรายการผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้กล่าวถึง C#, .NET หรือการใช้งาน .NET ของ Novell อย่างชัดเจน ( โครงการ Mono ) ^{[ 119 ]}อย่างไรก็ตาม Novell ยืนยันว่า Mono ไม่ได้ละเมิดสิทธิบัตรใด ๆ ของ Microsoft ^{[ 120 ]} Microsoft ยังทำข้อตกลงเฉพาะที่จะไม่บังคับใช้สิทธิบัตรที่เกี่ยวข้องกับปลั๊กอินเบราว์เซอร์ Moonlightซึ่งขึ้นอยู่กับ Mono หากได้รับผ่าน Novell ^{[ 121 ]}

สิบปีต่อมา ไมโครซอฟต์เริ่มพัฒนาเครื่องมือโอเพนซอร์สฟรีและใช้งานได้หลายแพลตฟอร์มสำหรับภาษา C# ได้แก่Visual Studio Code , .NET CoreและRoslyn ส่วน Mono เข้าร่วมกับไมโครซอฟต์ในฐานะโครงการหนึ่งของXamarinซึ่งเป็นบริษัทในเครือของไมโครซอฟต์

ไมโครซอฟต์ได้พัฒนา คอมไพเลอร์และเครื่องมือ C# แบบอ้างอิงโอเพนซอร์สคอมไพเลอร์ตัวแรกคือRoslynซึ่งคอมไพล์เป็นภาษาตัวกลาง (IL) และตัวที่สองคือ RyuJIT ^{[ 122 ]}เป็นคอมไพเลอร์ JIT (just-in-time) ซึ่งเป็นแบบไดนามิกและทำการเพิ่มประสิทธิภาพแบบทันทีทันใด และคอมไพล์ IL เป็นโค้ดเนทีฟสำหรับส่วนหน้าของ CPU ^{[ 123 ]} RyuJIT เป็นโอเพนซอร์สและเขียนด้วยภาษา C++ ^{[ 124 ]} Roslyn เขียนด้วยโค้ดจัดการ (C#) ทั้งหมด ได้รับการเปิดและฟังก์ชันการทำงานปรากฏเป็น API จึงช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างเครื่องมือการปรับโครงสร้างและการวินิจฉัยได้^{[ 5 ] [ 125 ]}การใช้งานอย่างเป็นทางการมีสองสาขา ได้แก่ .NET Framework (ปิดซอร์ส เฉพาะ Windows) และ .NET Core (โอเพนซอร์ส ข้ามแพลตฟอร์ม) ซึ่งในที่สุดก็รวมกันเป็นการใช้งานโอเพนซอร์สเดียวคือ .NET 5.0 ^{[ 126 ]}ใน .NET Framework 4.6 คอมไพเลอร์ JIT ตัวใหม่ได้เข้ามาแทนที่ตัวเดิม^{[ 122 ] [ 127 ]}

คอมไพเลอร์ C# อื่นๆ (บางตัวรวมถึงการใช้งานโครงสร้างพื้นฐานภาษาทั่วไปและไลบรารีคลาส .NET):

• Monoซึ่งเป็นโครงการที่ได้รับการสนับสนุนจาก Microsoft ให้บริการคอมไพเลอร์ C# แบบโอเพนซอร์ส การใช้งาน CLI แบบโอเพนซอร์สอย่างสมบูรณ์ (รวมถึงไลบรารีเฟรมเวิร์กที่จำเป็นตามที่ปรากฏในข้อกำหนด ECMA) และการใช้งานไลบรารีคลาส .NET ที่เกือบสมบูรณ์จนถึง .NET Framework 3.5
• ชุด เครื่องมือ ElementsจากRemObjectsประกอบด้วย RemObjects C# ซึ่งคอมไพล์โค้ด C# ไปเป็นCommon Intermediate Language (CIL) ของ .NET , Java bytecode , Cocoa , Android bytecode , WebAssemblyและโค้ดเครื่องจักรดั้งเดิมสำหรับ Windows, macOS และ Linux
• โครงการDotGNU (ซึ่งปัจจุบันยุติลงแล้ว) ยังได้จัดหาคอมไพเลอร์ C# แบบโอเพนซอร์ส การใช้งานโครงสร้างพื้นฐานภาษาทั่วไป (Common Language Infrastructure) ที่เกือบสมบูรณ์ รวมถึงไลบรารีเฟรมเวิร์กที่จำเป็นตามที่ปรากฏในข้อกำหนด ECMA และส่วนย่อยของไลบรารีคลาส .NET ที่เป็นกรรมสิทธิ์ของ Microsoft ที่เหลืออยู่จนถึง .NET 2.0 (ไลบรารีที่ไม่ได้รับการบันทึกหรือรวมอยู่ในข้อกำหนด ECMA แต่รวมอยู่ในชุดการแจกจ่าย .NET Framework มาตรฐานของ Microsoft)

เอนจินเกม Unityใช้ C# เป็นภาษาสคริปต์หลักเอนจินเกม Godotได้นำโมดูล C# เสริมมาใช้เนื่องจากการบริจาคเงิน 24,000 ดอลลาร์จาก Microsoft ^{[ 128 ]}

• เดรย์ตัน, ปีเตอร์; อัลบาฮารี, เบน; นิววาร์ด, เท็ด (2002) การอ้างอิงกระเป๋าภาษา C #โอ'ไรลี่. ไอเอสบีเอ็น 0-596-00429-X.
• Petzold, Charles (2002). การเขียนโปรแกรม Microsoft Windows ด้วย C# . สำนักพิมพ์ Microsoft. ISBN 0-7356-1370-2.

• ข้อกำหนดภาษา C#
• คู่มือการเขียนโปรแกรม C#
• ข้อกำหนดภาษา C# ของ ISO
• ซอร์สโค้ดของแพลตฟอร์มคอมไพเลอร์ C# ("Roslyn")