Архитектура платформы .NET Framework

Программа на языке C# выполняется в среде .NET Framework – интегрированном компоненте Windows, содержащем виртуальную систему выполнения (среда CLR) и унифицированный набор библиотек классов. Среда CLR представляет собой коммерческую реализацию корпорацией Майкрософт инфраструктуры CLI, которая является международным стандартом, лежащим в основе создания сред выполнения и разработки, в которых обеспечивается тесное взаимодействие между языками и библиотеками.

Исходный код, написанный на языке C#, компилируется в промежуточный язык (IL) в соответствии со спецификацией CLI. Код IL и ресурсы, такие как растровые изображения и строки, хранятся на диске в исполняемом файле, называемом сборкой, с расширением EXE или DLL в большинстве случаев. Сборка содержит манифест со сведениями о типах сборки, версии, языке и региональных параметрах и требованиях безопасности.

При выполнении программы на C# сборка загружается в среду CLR в зависимости от сведений в манифесте. Далее, если требования безопасности соблюдены, среда CLR выполняет JIT-компиляцию для преобразования кода IL в инструкции машинного кода. Среда CLR также предоставляет другие службы, относящиеся к автоматическому сбору мусора, обработке исключений и управлению ресурсами. Код, выполняемый средой CLR, иногда называют "управляемым кодом" в противопоставление "неуправляемому коду", который компилируется в машинный код, предназначенный для определенной системы. Далее показаны отношения во время компиляции и время выполнения между файлами с исходным кодом C#, библиотеками классов .NET Framework, сборками и средой CLR.

Взаимодействие между языками является ключевой особенностью .NET Framework. Поскольку код IL, создаваемый компилятором C# соответствует спецификации CTS, код IL на основе C# может взаимодействовать с кодом, создаваемым версиями языков Visual Basic, Visual C++, Visual J# платформы .NET Framework и еще более чем 20 CTS-совместимых языков. В одной сборке может быть несколько модулей, написанных на разных языках платформы .NET Framework, и типы могут ссылаться друг на друга, как если бы они были написаны на одном языке.

Помимо служб времени выполнения, в .NET Framework также имеется обширная библиотека, состоящая из более чем 4000 классов, организованных по пространствам имен, которые обеспечивают разнообразные полезные функции для любых действий, начиная от ввода и вывода файлов для управлением строками для разбивки XML, и заканчивая элементами управления Windows Forms. В обычном приложении на языке C# библиотека классов .NET Framework интенсивно используется для "устройства" кода.