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Classes e métodos genéricos

  • Artigo

Os genéricos introduzem o conceito de parâmetros de tipo no .NET. Os genéricos possibilitam projetar classes e métodos que adiam a especificação de um ou mais parâmetros de tipo até que você use a classe ou o método em seu código. Por exemplo, ao usar um parâmetro de tipo genérico T, você pode escrever uma única classe que outro código de cliente pode usar sem incorrer o custo ou risco de conversões de runtime ou operações de conversão boxing, conforme mostrado aqui:

// Declare the generic class.
public class GenericList<T>
{
    public void Add(T item) { }
}

public class ExampleClass { }

class TestGenericList
{
    static void Main()
    {
        // Create a list of type int.
        GenericList<int> list1 = new();
        list1.Add(1);

        // Create a list of type string.
        GenericList<string> list2 = new();
        list2.Add("");

        // Create a list of type ExampleClass.
        GenericList<ExampleClass> list3 = new();
        list3.Add(new ExampleClass());
    }
}

As classes e os métodos genéricos combinam reutilização, segurança de tipo e eficiência de uma forma que suas contrapartes não genéricas não conseguem. Os parâmetros de tipo genérico são substituídos pelos argumentos de tipo durante a compilação. No exemplo anterior, o compilador substitui T por int. Os genéricos são usados com mais frequência com coleções e com os métodos que operam nelas. O namespace System.Collections.Generic contém várias classes de coleção de base genérica. As coleções não genéricas, como ArrayList, não são recomendadas e são mantidas apenas para fins de compatibilidade. Para saber mais, confira Genéricos no .NET.

Você também pode criar tipos e métodos genéricos personalizados para fornecer suas próprias soluções e padrões de design generalizados que sejam fortemente tipados e eficientes. O exemplo de código a seguir mostra uma classe de lista vinculada genérica simples para fins de demonstração. (Na maioria dos casos, você deve usar a classe List<T> fornecida pelo .NET em vez de criar a sua própria.) O parâmetro de tipo T é usado em vários locais em que um tipo concreto normalmente seria usado para indicar o tipo do item armazenado na lista:

  • Como o tipo de um parâmetro de método no método AddHead.
  • Como o tipo de retorno da propriedade Data na classe Node aninhada.
  • Como o tipo de data do membro particular na classe aninhada.

T está disponível para a classe aninhada Node. Quando GenericList<T> é instanciado com um tipo concreto, por exemplo, como GenericList<int>, cada ocorrência de T é substituída por int.

// Type parameter T in angle brackets.
public class GenericList<T>
{
    // The nested class is also generic, and
    // holds a data item of type T.
    private class Node(T t)
    {
        // T as property type.
        public T Data { get; set; } = t;

        public Node? Next { get; set; }
    }

    // First item in the linked list
    private Node? head;

    // T as parameter type.
    public void AddHead(T t)
    {
        Node n = new(t);
        n.Next = head;
        head = n;
    }

    // T in method return type.
    public IEnumerator<T> GetEnumerator()
    {
        Node? current = head;

        while (current is not null)
        {
            yield return current.Data;
            current = current.Next;
        }
    }
}

O exemplo de código a seguir mostra como o código cliente usa a classe GenericList<T> genérica para criar uma lista de inteiros. Se você alterar o argumento de tipo, o código a seguir criará listas de cadeias de caracteres ou qualquer outro tipo personalizado:

// A generic list of int.
GenericList<int> list = new();

// Add ten int values.
for (int x = 0; x < 10; x++)
{
    list.AddHead(x);
}

// Write them to the console.
foreach (int i in list)
{
    Console.WriteLine(i);
}

Console.WriteLine("Done");

Observação

Os tipos genéricos não estão limitados a classes. Os exemplos anteriores usam os tipos class, mas você pode definir os tipos genéricos interface e struct, inclusive os tipos record.

Visão geral de genéricos

  • Use tipos genéricos para maximizar a reutilização de código, o desempenho e a segurança de tipo.
  • O uso mais comum de genéricos é para criar classes de coleção.
  • A biblioteca de classes do .NET contém várias classes de coleção de genéricos no namespace System.Collections.Generic. As coleções genéricas devem ser usadas sempre que possível, em vez de classes como ArrayList no namespace System.Collections.
  • Você pode criar suas próprias interfaces genéricas, classes, métodos, eventos e delegados.
  • As classes genéricas podem ser restringidas para permitir o acesso a métodos em tipos de dados específicos.
  • Você pode obter informações em runtime sobre os tipos que são usados em um tipo de dados genérico usando reflexão.

Especificação da linguagem C#

Para obter mais informações, consulte a Especificação da linguagem C#.

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