Informatik

Es kann zur Laufzeit eines Programms notwendig sein, dass das Programm sich selbst analysieren und ggf. verändern kann. In C# kann dies mir der Funktionalität von Reflections erreicht werden.

Reflection „reflektiert“ zur Laufzeit aufrufbare Assemblys, Module und Typen und bietet so dynamischen Zugriff auf Objekte, Methoden und Metadaten, welche erst zur Laufzeit bekannt werden.
Eine Programmiersprache, welche diese Möglichkeit zur „Reflektion“ der eigenen Programminhalte hat, kann ihre eigene Struktur selbst zur Laufzeit analysieren und auf sie Einfluss nehmen.

Reflection als Methode zum dynamischen Aufruf von Klassen, Methoden, Variablen, Ressourcen usw. ist abgesehen von C# (und anderen .NET-Programmiersprachen) auch in Java bekannt und in noch einigen weiteren Programmiersprachen in ähnlicher Form verbreitet. Aber auch die Reflection-Funktionalität von Java und C# sind nicht absolut identisch. Während Java auf Klassenebene „reflektiert“ und generell auch Klassen als Informationsempfänger verwendet, kommt C# nicht über Klassen, sondern über Assemblies an die gewünschten Informationen heran.

Grundsätzlich sollte der Einsatz von Reflections vermieden werden, denn der dynamische Aufruf ist wesentlich langsamer, als der direkte Aufruf. Insgesamt ist der Einsatz dieser Funktionalität mit übermäßigen Performance-Einbußen verbunden. Mit der Anwendung von Reflections erkauft sich der Programmierer Flexibilität zur Laufzeit, nimmt damit aber Leistungseinbußen in Kauf.
Nur wenn ein dynamischer Aufruf unbedingt notwendig ist, gibt es für Reflections grundsätzlich keine Alternative. Beispiele für Anwendungsgebiete sind Schnittstellen für Plugins, der Debugger und auch die automatische Textvervollständigung in Entwicklungsumgebungen (z. B. Microsofts IntelliSense).

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Im Laufe eines Software-Projekts sind Algorithmen zu entwerfen und in Methoden zu schachteln, welche zwar prinzipiell das gleiche tun, aber mit Werten von unterschiedlichen Datentypen oder einer verschiedenen Anzahl an Werten. Für solche Fälle bietet C# die Möglichkeit zur Überladung von Methoden.

Die meisten höheren Programmiersprachen erlauben überladene Methoden, neben C# beispielsweise auch C++ und Java.
Überladene Methoden haben zwei oder mehr Signaturen. Die Signatur ist die Kopfzeile einer Methode, welche die Zugriffsmöglichkeit, den Rückgabewert, den Methodennamen und die Parameter (Namen, Anzahl und Typ) beschreibt.
Die Überladung bezieht sich in C# (und den meisten anderen Programmiersprachen auch) jedoch ausschließlich auf die Parameteranzahl und die Datentypen der Parameter, denn nur diese sind bei einem Methodenaufruf maßgebend für eine klare Abgrenzung der verschiedenen Ausführungen einer überladenen Methode.

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Um den Typen nach System.Type bestimmen zu können, werden entweder der Operator typeof() oder die Instanzmethode getType() verwendet. Diese beiden Möglichkeiten liefern ein Objekt vom Typ System.Type zurück.

Oft wird die Frage gestellt, welcher Unterschied zwischen diesen beiden Möglichkeiten der Typ-Bestimmung besteht.

Der typeof()-Operator kann nur das Objekt von System.Type eines Typen (eine Klasse) bestimmen.

(Achtung: In C# sind auch die oft als primitiven Typen bezeichneten Wertetypen, z. B. Integer (int) oder Double (double) Klassen!)

Dabei kann der typeof()-Operator auch generische Typen bestimmen. Überladen werden, kann dieser Operator jedoch nicht.

[csharp] System.Type type = typeof(double);
[/csharp]

getType() ist eine Methode einer Instanz (eines Objekts). getType() kann daher nicht frei verwendet werden, wie der typeof()-Operator, sondern ist an eine Instanz gebunden. getType() liefert den Typen, der eigenen Instanz zurück.

[csharp] double d = 5.4;
System.Type type = d.GetType();
[/csharp]

getType() kann im Gegensatz zu typeof() auch überladen werden. GetType() kann allerdings nicht (typeof() natürlich auch nicht) überschrieben werden.

Auf den Punkt gebracht: Zur Bestimmung von Typen von Klassen wird der Operator typeof() benutzt. Die Bestimmung von Typen von Objekten ist hingegen die Methode getType() zu benutzen.

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Ein Programm, welches mit einer höheren Programmiersprache entwickelt wurde, interagiert mit seiner Umwelt, neben anderen Programmen vor allem mit dem Betriebssystem, über dieses auch mit der Hardware.

Während das Programm bis in das kleinste Detail durchdacht und nach unzähligen Tests auch (scheinbar) völlig fehlerfrei funktioniert, kann es bei der Interaktion zwischen dem Programm mit seiner Umwelt zu Problemen kommen.

Beispielsweise könnte es beim Öffnen einer Datei zu einem Fehler kommen, die Datei lässt sich nicht öffnen (obwohl das Programm vorher zumindest die Existenz der Datei festgestellt hatte). Möglicherweise lässt sich eine Datei auch nicht speichern, da der Speicherplatz nicht ausreicht, das Speichermedium entfernt wurde oder defekt ist. Nur einige von sehr vielen Beispielen von sogenannten Exceptions.
Einige Exceptions lassen sich bis zu einem bestimmten Grad vorbeugen; Beispielsweise lässt sich unmittelbar vor der Beanspruchung von Speicherplatz prüfen, ob der Speicherplatz ausreicht. Ob der Speicherplatz dann aber bei der Speicherung tatsächlich vorhanden ist und nicht schon von einem anderen Vorgang belegt wurde, ist erst bei der Speicherung feststellbar.

Mit einem bestimmten System lassen sich solche Fehler zwar nicht verhindern, jedoch behandeln.
Software-Entwickler sprechen hierbei von Fehlerbehandlung oder (besser:) Ausnahmebehandlungen, also die Behandlung von Ausnahmen (Exceptions).

Mit einer Ausnahmebehandlung, wie sie z.B. in C++, Java und C# möglich ist, können diese Fehler umgangen werden, so dass Programm nur die fehlerträchtige Funktion beendet, aber dennoch nicht komplett abstürzt. Das .NET Framework von Microsoft bietet beispielsweise ein einheitliches Fehlermanagement mit der Möglichkeit zur Ausnahmebehandlung.

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