2023年TIOBE年度编程语言榜单已揭晓，C#在经过多年的努力后，终于脱颖而出，首次荣登榜首。TIOBE指出，C#在Web应用后端和游戏开发等领域持续受到青睐，并逐步侵蚀着Java的市场份额。尽管如此，C#在国内的认知度尚待提升。为此，我们特邀国内.Net平台开发专家张善友，为大家深入剖析C#夺魁背后的故事，共同探寻其成功秘诀！

1 概览

2 探寻C的演变历程与独特魅力 3 剖析C在各领域的应用及未来潜力

2 结语与展望

引言：近日，TIOBE 2023年度编程语言榜单揭晓，C#在长达20多年的稳居前10之后，终于荣登榜首，摘得年度编程语言的桂冠。据TIOBE数据显示，C#在2023年的涨幅高达1.43%，这一涨幅远超Scratch的0.83%和Fortran的0.64%，充分展现了其强大的竞争力和发展潜力。 TIOBE进一步指出，C#正逐渐侵蚀Java的市场份额，尤其在Web应用后端和游戏领域，其受欢迎程度日益提升。作为一种创新、开放源代码、跨平台且面向对象的编程语言，C#能全面支持包括桌面、移动、IoT、游戏、Web、云原生在内的各种应用场景。那么，究竟是何原因让C#在近期备受瞩目？其发展历程又是怎样的呢？同时，为什么C#在国内的流行度相对较低？为了解答这些问题，腾讯云开发者社区特地邀请了腾讯云TVP和.Net平台开发专家张善友，为您深入剖析C#的流行背后与及核心应用场景。请注意，以下内容仅代表作者个人观点。 追溯C#的语言特性与发展历程 2.1 C#的诞生背景

C#的诞生，可以溯源到20世纪90年代末。那时，微软深感互联网的迅猛发展与软件复杂性的激增给开发者带来了前所未有的挑战。传统的编程语言已难以满足这些新需求，因此，微软亟需一种更为强大、与时俱进的编程语言来应对这些挑战。正是在这样的背景下，C#应运而生。

C#的设计初衷在于提升开发者的生产力，提供强大的面向对象支持，并确保卓越的性能。它巧妙地融合了C++、Java以及Delphi等语言的精华，再结合微软的独特创新，最终在2000年迎来了首次亮相。随着岁月的流转，C#逐渐稳固了其在.NET平台上的核心地位，为开发者打造各类应用程序提供了既强大又灵活的工具支持。 2.2 C#的设计目标与发展理念 C#的设计目标与发展理念在于打造一种既强大又现代化的编程语言，旨在提升开发者的生产力与代码质量。它追求简单易用的特性，通过类似于C++和Java的语法，让开发者能够迅速上手并编写出清晰、简洁的代码。同时，C#作为纯面向对象的编程语言，充分运用了封装、继承和多态等面向对象特性，有助于更好地组织和管理代码，进而提升代码的可维护性和可扩展性。

安全性是C#另一大关注点。它引入了类型安全检查、空引用检查和异常处理等机制，旨在预防常见的编程错误和安全漏洞，从而确保代码的可靠性和稳定性。此外，C#还致力于提供高性能的代码执行。通过即时编译技术，C#代码能够被转换为机器码并在运行时进行优化，进而提升程序的性能。

在发展理念上，C#追求跨平台开发。它引入了.NET Core平台，并逐步演进为一个统一的.NET平台，使得C#能够在包括Windows、Linux和macOS在内的不同操作系统上运行，从而扩大了应用程序的部署范围。此外，集成开发环境（IDE）的支持也是C#设计目标的重要组成部分。借助强大的IDE工具如Microsoft Visual Studio/Visual Studio Code和Rider，开发者能高效地进行代码编辑、调试、自动完成和重构等操作。

综上所述，C#凭借其简单易用、面向对象、安全可靠、高性能、跨平台以及强大的IDE支持等特点，已成为广泛应用于多个领域的强大编程语言之一。 2.3 C# 的发展现状

值得注意的是，尽管C#在当下被低估，但这主要归因于微软过去对闭源政策的坚守。然而，在2014年11月12日，微软宣布将.NET平台全技术栈开源，并托管至.NET基金会，从而打破了这一局面。此举不仅意味着.NET能在Linux和MacOS上运行，还预示着与社区的紧密合作以共同改进.NET的未来。如今，在GitHub上，我们可以找到所有.NET平台组件的开源项目，包括C#的编译器。

在主流工程语言中，C#以其卓越的GC和性能尚可的特点脱颖而出。它率先支持AOT创建动态库，从而能参与C++的任何场景，包括桌面端开发、WebAssembly以及大部分移动端（如安卓和iOS）。虽然C++在某些方面仍具有优势，但C#的参与已为这些领域带来了显著的改变。

此外，最新版本的C#已演变为一门现代化的编程语言。在2022年和2023年，它发布了革命性的特性，即上下游语言无关的代码复用。这意味着，无论是Java、Python、JS还是Rust开发，我们都能利用C#的代码库，且轻量无需引入其他运行时和构建依赖。这一特性充分展现了C#代码的优雅与高效，使得上层应用的程序员也能涉足底层开发。

除此之外，C#还具备跨平台能力。.NET 8支持当前所有主流的桌面和移动平台，而C# 12则与gcc/g++相媲美。同时，它提供了高层级的GC支持，能够屏蔽底层的复杂细节。尽管.NET GC的实现可能与某些JVM的GC实现相比稍显逊色，但它经过高并发的严格考验，仍不失为一种可靠的选择。 跨语言复用性，领先同代编程语言：C#独具优势，支持AOT输出单个动态链接库，并定义导出C函数符号。这使得无论交付方使用何种语言，C#都能轻松应对，提供灵活的操作。此外，借助bflat工具链，开发者甚至无需安装.NET SDK，即可实现快速编译，进一步提升效率。 与C的互操作性，值类型掌控自如：C#的动态库与原生值类型相结合，使得定义C API接口变得极为简便。值类型确保了运行时无关的内存布局，从而在导出动态库时，能直接使用C调用约定，简化传参规范。值得注意的是，返回值大小需控制在intptr_t以内，以确保兼容性。

函数导出声明简洁：通过UnmanagedCallersOnly特性，C#函数可轻松导出供C调用。相较于C/C++的DLL_EXPORT复杂写法，这种简洁的声明方式降低了对开发者的要求，使得代码更易读、易维护。

出色的兼容性：标准库API稳定可靠，为代码移植提供了便捷。同时，全面的.NET标准库为C#在各种应用场景下的发挥奠定了坚实基础。

功能完备的标准库：GitHub上的数据显示，C#的标准库数量众多且质量上乘。这使得C#在各个应用领域都能找到合适的库支持，从而大大简化了开发过程。 性能卓越：C#的性能上限相当出色，这一点在众多评测中得到了验证。特别是在最新的.NET 8版本中，某些测试结果显示其性能甚至能轻微超越C++。尽管在综合排名上，C/C++与Rust稳居前列，但C#也紧随其后，位列第二梯队。相比之下，Go和Java则被归为第三梯队。值得注意的是，尽管Java和C#常被放在一起比较，但在性能上限方面，两者已存在显著的差距。

易用性强：对于初学者而言，C#的使用门槛相对较低。只要具备基本的编程知识，便能迅速上手并实现基本功能。在易用性方面，Golang无疑处于领先地位，而C#和Java紧随其后，构成第二梯队。至于C++和Rust，它们的学习曲线对新手来说则显得颇为陡峭。 探讨C#的应用场景与未来发展 C#，这一全场景应用开发平台，在云边端各类硬件设备上均能迅速部署，无论是云服务器、移动终端还是IoT设备，都能高效协同，轻松应对。目前，C#在云原生、全栈Web应用、桌面应用、移动应用、游戏开发、物联网IoT以及人工智能AI等多个领域的应用已相当成熟。特别是在人工智能领域，其火热程度不言而喻，而C#无疑将成为未来关注的焦点。 3.1 人工智能

人工智能无疑是C#最具潜力的应用领域。回顾过去十年的算法发展，我们经历了三个主要阶段：首先是利用数学和统计知识设计特征、进行处理和判别的传统算法；接着是采用深度神经网络，通过标注数据进行训练，自动提取特征，进行处理和判别的深度学习算法；最后是基于大模型、零样本处理，或采用少量样本微调的大模型应用开发阶段。在前两个阶段，C#借助ML.NET库得以在人工智能领域崭露头角。大模型的Zero-Shot特性和泛用性，使得应用开发更加高效，无需经历完整的数据收集、标注、训练和优化流程，仅需理解即可进行应用层开发。

C#语言的特性，如对非结构化数据的友好处理、支持Native AOT编译、跨平台能力以及Blazor技术，都使其成为人工智能应用的理想选择。例如，微软在2023年3月开源的Semantic Kernel，在12月20日正式发布了1.0版本，这一里程碑事件标志着C#在通往通用人工智能（AGI）的道路上迈出了坚实的一步。 3.2 云原生与容器技术 随着云原生和容器技术的迅猛发展，后端工业化与生态体系迎来了显著的进步。借助k8s等平台，我们可以轻松构建分布式架构，实现多语言中间件的共享。Dapr的出现，更是打破了语言壁垒，使得任何语言的开发者都能轻松使用各类中间件，而C#作为其首选语言，自然受益匪浅。

.NET 8的诞生，进一步革新了智能、云原生应用及高流量服务的构建方式。无论是在Linux还是Windows上部署，无论是采用容器技术还是其他云应用模型，.NET 8都能让我们更高效地构建这些应用。其内置的一套经过严格验证的库，为应对可观察性、弹性、可扩展性及可管理性等挑战提供了强有力的支持。此外，.NET 8还支持将.NET应用程序编译成本机代码，减少内存占用，实现快速启动，无需等待JIT编译器编译代码，也无需部署JIT编译器和IL代码。AOT应用程序仅需部署必要的代码，使得应用程序能在无法使用JIT编译器的环境中稳定运行。 3.3 游戏开发 C#在游戏开发领域同样展现出卓越的性能。其在学习上手、招聘人才、编程规范以及运行性能等方面都达到了相当高的水平，且无明显短板。Unity作为游戏开发的重要工具，与C#实现了无缝集成，使得游戏开发者能够更高效地构建游戏。腾讯的国民级游戏《王者荣耀》便是一个典型的案例，它主要采用Unity引擎，由C#进行开发，并拥有着亿级的活跃用户。同时，新兴的游戏引擎如开源的godot也选择了C#作为其编程语言。

不仅如此，随着游戏后端需求的增长，C#和.NET技术在游戏服务器方面的应用也日益广泛。C#服务器能够在Linux平台上无障碍运行，为游戏开发者提供了更多的选择和灵活性。 3.4 全栈Web开发

在.NET 8中，Blazor技术能够同时利用服务器和客户端来满足我们所有的Web UI需求。它专注于优化页面加载时间、提高可扩展性以及增强用户体验，通过一系列新功能实现这一目标。现在，开发人员可以在同一个应用程序中灵活使用Blazor Server和Blazor WebAssembly，运行时系统会自动将用户从服务器端转移到客户端。值得注意的是，在WebAssembly上运行的.NET代码速度更快，这得益于新的“Jiterpreter”运行时和内置组件的优化。

总之，Blazor技术为C#开发人员提供了一个强大的工具，使他们能够在用户浏览器中直接共享代码和业务逻辑。这一特性显著提升了C#开发人员的工作效率。 3.5 桌面应用 C#在桌面开发框架上的应用同样不容忽视。除了.NET平台上的传统Windows桌面开发框架WPF和Winforms，还有诸多跨平台的开源框架可供选择，例如Avalonia UI和UNO Platform。特别是Avalonia UI，它是一个基于.NET和XAML的跨平台UI开发框架，支持Windows、Linux和Mac等多个操作系统，并使用SkiaSharp进行统一渲染，从而避免了不同平台渲染差异的问题。

在国内，openKylin社区成立了Avalonia SIG，致力于推动Avalonia UI对openKylin生态的支持以及相关生态建设。随着国内Linux桌面在工业、医疗等传统行业的深入应用，Avalonia UI凭借其开源免费的优势，正逐渐吸引越来越多的用户从传统的QT框架转向Avalonia UI。

此外，Blazor在客户端应用上也表现出色。自.NET7版本开始支持的Blazor Hybrid技术，使得开发者能够结合使用桌面和移动本机客户端框架与.NET和Blazor。在Blazor Hybrid应用中，Razor组件在设备上本地运行，并通过本地互操作通道呈现到嵌入式WebView控件中。这种模式避免了组件在浏览器中的运行及WebAssembly的介入，实现了组件的快速加载和执行，同时提供了对设备本机功能的完全访问。 3.6 移动应用 .NET Multi-platform App UI (.NET MAUI) 是一个强大的跨平台框架，允许开发者使用 C# 和 XAML 创建既适用于移动又适用于桌面的原生应用程序。借助 .NET MAUI，应用能够轻松地在 Android、iOS、macOS 以及 Windows 平台上运行，且所有功能均源自单一的共享代码库。此外，该框架还内置了 BlazorWebView 控件，该控件能将 Razor 组件直接呈现至嵌入式 Web View 中，从而实现了在多种设备上共享 Web UI 组件的目标。 3.7 物联网 IoT

除了桌面和移动应用，C#在物联网（IoT）领域的应用也日益广泛。.NET平台具有跨平台特性，能够在多种设备和体系结构上顺畅运行，包括Raspberry Pi和Hummingboard等物联网插件板。IoT应用通常需要与专用硬件，如传感器、模数转换器和LCD设备进行交互。

随着工业网络对网络化、标准化和网络安全需求的迅速增长，以太网基础的OPC UA（开放平台通信-统一架构）通信标准正受到越来越多的关注。OPC基金会推出的OPC UA标准库UA-.NETStandard便是采用C#语言实现，为非会员提供了使用OPC UA试用规范、原型或研究项目的机会。同时，物联网的后端系统也越来越多地采用.NET和C#来构建，这些服务后端系统能够在Linux上无缝运行。 结语 客观实际并非静止不动，而是随着时间不断演变。C#在全球范围内的使用人数一直位居前五，然而，不少人误以为其在国内的应用场景有限，这主要是因为他们对C#的发展变化缺乏了解。事实上，最新的C# 12版本不仅融合了Python的开发效率，更兼具C/C++/Rust的卓越性能。

在Linux桌面领域，C#凭借AvaloniaUI的崛起，正逐步满足Window Forms和WPF的跨平台需求，从而挑战QT的领先地位。此外，在GenAI技术推动的人工智能应用中，Semantic kernel项目引领的新开发范式预计将在2024年获得更广泛的采纳。

张善友，现任智用人工智能应用研究院的首席技术官（CTO），同时担任腾讯云TVP。他专注于云原生技术的研发与推广，致力于开源文化的传播。他通过使用开源软件构建了多个云原生系统，并运营着“dotNet跨平台”和“新一代智能应用”两个微信公众号，以普及云原生技术在企业业务开发中的应用。他在.NET平台开发领域拥有超过20年的经验，并热衷于写作与分享，其个人技术博客及腾讯云开发者社区的专栏吸引了众多读者。