Вопросы на собеседовании: .NET-разработчик

C# является языком программирования, .NET является платформой и runtime-экосистемой, а CLR является средой выполнения управляемого .NET-кода.

• Компилятор C# обычно создаёт Common Intermediate Language и метаданные сборки.
• CLR загружает сборки, проверяет и компилирует методы для выполнения и предоставляет runtime-сервисы.
• .NET также включает базовые библиотеки, SDK, инструменты сборки и фреймворки приложений.

JIT-компилятор переводит промежуточный язык метода в нативный машинный код, когда метод требуется во время выполнения.

• Сгенерированный код предназначен для текущей операционной системы и архитектуры процессора.
• Метод может быть скомпилирован при первом вызове и затем переиспользоваться в течение жизни процесса.
• .NET также поддерживает ahead-of-time варианты, но JIT остаётся основной моделью выполнения CLR.

Переменная value type содержит само значение, а переменная reference type содержит ссылку на объект.

• Присваивание value type обычно копирует содержащееся значение.
• Присваивание reference type копирует ссылку, поэтому обе переменные могут указывать на один объект.
• Structs, enums и встроенные числовые типы являются value types, а classes, arrays и delegates являются reference types.

Value type хранится inline там, где находится содержащее его хранилище, поэтому это не всегда стек.

• Локальное значение может находиться в стеке, если runtime выбирает такое представление.
• Поле value type внутри класса хранится как часть объекта класса в managed heap.
• Boxing также помещает копию value type внутрь объекта в куче.

Struct является value type с копированием значения, а class является reference type с идентичностью по ссылке.

• Присваивание struct копирует его значение, а присваивание class копирует ссылку на тот же экземпляр.
• Struct не может наследоваться от другого class или struct, но может реализовывать interfaces.
• Небольшие неизменяемые данные часто подходят для struct, а сущности с идентичностью и общей мутацией обычно подходят для classes.

Boxing преобразует value type в object или interface reference, помещая копию значения в managed object.

• Он может произойти неявно при присваивании value type переменной object.
• Boxing выделяет память и копирует значение, поэтому частый boxing создаёт дополнительные расходы памяти и времени.
• Generic-коллекции вроде List<int> не делают boxing каждого числа, в отличие от старых коллекций на основе object.

Unboxing извлекает value type из boxed object через явное приведение к точному упакованному типу значения.

• Объект должен содержать boxed-значение запрошенного типа.
• Null reference вызывает NullReferenceException, а несовместимый boxed-тип вызывает InvalidCastException.
• Unboxing не выполняет обычное числовое преобразование, поэтому boxed int нельзя напрямую распаковать как long.

Среди распространённых встроенных категорий C# есть числовые, логические, символьные, строковые, object, enum, tuple, array и nullable-типы.

• Целые типы различаются знаком и шириной, а float, double и decimal предназначены для разных числовых задач.
• bool представляет true или false, а char представляет одну кодовую единицу UTF-16.
• string является reference type с неизменяемыми экземплярами.

decimal предпочтителен для финансовых вычислений в десятичной системе, где денежные дроби должны представляться предсказуемо.

• double использует двоичную плавающую точку, обычно работает быстрее и имеет намного больший диапазон порядка.
• Многие десятичные дроби нельзя точно представить в double, что приводит к заметным эффектам округления.
• Для обоих типов бизнес-правила всё равно должны явно задавать политику округления.

var просит компилятор вывести статический тип локальной переменной из инициализатора.

• Выведенный тип фиксируется при компиляции и не делает переменную динамически типизированной.
• Инициализатор обязателен, потому что компилятору нужно выражение для вывода типа.
• var удобен, когда тип очевиден или громоздок, но в других случаях явный тип яснее передаёт намерение.

Nullable value type T? может представлять либо значение T, либо отсутствие значения.

• int? является сокращением для Nullable<int>.
• HasValue и Value открывают состояние, хотя Value выбрасывает исключение при отсутствии значения.
• Оператор ?? задаёт fallback без ручной проверки HasValue.

Nullable reference types являются compile-time аннотациями и анализом, различающим ссылки с намерением non-null и ссылки, которым разрешён null.

• Включённый nullable-контекст трактует string как намерение non-null, а string? разрешает null.
• Компилятор выдаёт предупреждения, если код может разыменовать null или нарушить эти аннотации.
• Возможность не добавляет runtime-проверки и не создаёт другой CLR-тип ссылки.

Операторы ?., ?? и ! выражают разные части обработки null в C#.

• ?. прекращает доступ к члену и возвращает null, если receiver равен null.
• ?? возвращает правый операнд, если левый равен null.
• Постфиксный ! подавляет nullable-предупреждения, но не выполняет runtime-проверку и может скрыть реальный null-баг.

Конструктор инициализирует новый экземпляр класса и устанавливает состояние, необходимое этому экземпляру.

• Он имеет имя класса, не имеет return type и может принимать параметры.
• Конструкторы можно перегружать и делегировать другому конструктору через this или базовому через base.
• Если instance constructor не объявлен, компилятор может предоставить конструктор без параметров, когда это разрешают правила языка.

Эти access modifiers управляют местами, из которых доступен тип или член.

• public разрешает доступ везде, где доступен содержащий тип, а private ограничивает доступ содержащим типом.
• protected разрешает доступ через объявляющий класс и его производные классы.
• internal разрешает доступ из кода той же сборки.

Поле является хранилищем, объявленным непосредственно в типе, а свойство открывает методы доступа через синтаксис, похожий на поле.

• Свойство может проверять, вычислять или ограничивать чтение и запись через accessors get, set или init.
• Auto-property позволяет компилятору создать скрытое backing storage.
• Публичные API обычно предпочитают свойства, потому что их реализация развивается без изменения синтаксиса доступа к члену.

Accessor set разрешает присваивание после создания объекта, а init ограничивает присваивание инициализацией объекта и связанными с конструированием контекстами.

• Оба можно использовать через object initializer.
• init помогает создавать объекты, публичное состояние которых не должно меняться после инициализации.
• Readonly field является другой конструкцией со своими правилами присваивания, а не accessor свойства.

Instance member принадлежит конкретному объекту, а static member принадлежит самому типу.

• Instance methods получают доступ к текущему объекту через this.
• Static methods не имеют instance receiver и напрямую обращаются только к static members.
• Static-состояние общее для вызывающих сторон процесса, поэтому его мутация требует осознанного проектирования.

virtual позволяет производным классам заменить полиморфную реализацию метода, а override предоставляет эту замену.

• Вызов через ссылку базового типа выбирает override по runtime-типу объекта.
• new скрывает унаследованный член по compile-time типу ссылки вместо участия в том же virtual slot.
• Компилятор предупреждает о случайном скрытии, поэтому выбор следует делать явно.

Abstract class нельзя создать напрямую, и он может определять члены, которые обязаны реализовать производные классы.

• Abstract members не имеют реализации в базовом классе и требуют override в concrete derived class.
• Abstract class также может содержать реализованные методы, поля, конструкторы и состояние.
• Concrete class обязан предоставить всё оставшееся abstract-поведение до создания экземпляров.