Generika umožňují psát třídy a metody parametrizované typem, čímž poskytují bezpečnost typů a znovupoužitelnost bez duplikace kódu nebo castování. Omezení omezují, jaké typy může generický parametr být, což umožňuje bezpečné použití jejich členů. Generika jsou všudypřítomná v jazyce C# (celá knihovna kolekcí je používá).
=> arr[i];
=> arr[i];
x = Get([] { , , }, );
Generika přesunují chyby typů z runtime (castování object) na dobu kompilace a eliminují castování — bezpečný, znovupoužitelný kód.
public class Box<T> // a generic class
{
private T _value;
public void Set(T value) => _value = value;
public T Get() => _value;
}
var box = new Box<string>(); // T = string, type-safe
// generic method
public T Max<T>(T a, T b) where T : IComparable<T> // constraint (see below)
=> a.CompareTo(b) > 0 ? a : b;
where T : class // T must be a reference type
where T : struct // T must be a value type
where T : new() // T must have a parameterless constructor
where T : IComparable<T> // T must implement an interface (so you can call its members)
where T : BaseClass // T must derive from BaseClass
// example: constraint lets you call CompareTo safely
public T Max<T>(T a, T b) where T : IComparable<T>
=> a.CompareTo(b) > 0 ? a : b; // CompareTo is available because of the constraint
Omezení (where T : ...) omezují, čím T může být, což vám umožňuje bezpečně používat členy tohoto typu (např. omezení na IComparable<T> vám umožňuje zavolat CompareTo). Bez omezení by T mohlo být cokoliv, takže nemůžete předpokládat žádné členy.
List<T>, Dictionary<K,V>, IEnumerable<T>, Task<T>, Nullable<T> ...
→ the entire collections library and much of .NET is generic.
Generika jsou fundamentální pro C# — jsou všudypřítomná (celá knihovna kolekcí, Task<T>, IEnumerable<T> a nespočet API jsou generická), takže jejich pochopení je nezbytné pro jakýkoliv vývoj v C#.
Generika řeší skutečný problém: psaní znovupoužitelného kódu, který funguje pro více typů a přitom zachovává bezpečnost typů — alternativa (používání object a castování) obětuje bezpečnost v době kompilace a vyžaduje chybovýchodné casty, zatímco duplikace kódu na typ je neudržitelná.
Generika vám dávají znovupoužitelný, typově bezpečný kód bez castování a kontrolu chyb v době kompilace. Omezení (where T : ...) jsou důležitým doplňkem: omezují, čím parametr typu může být, což umožňuje bezpečné použití členů typu (omezení na rozhraní umožňuje zavolat jeho metody) a zajišťuje správné použití.
Chápání generických tříd a metod, způsobu fungování inference typů a omezení (class, struct, new(), omezení rozhraní/základní třídy) je nezbytné jak pro efektivní používání genericky bohatých knihoven .NET, tak pro psaní vlastních znovupoužitelných, typově bezpečných abstrakcí.
Protože generika jsou základem kolekcí v C# a velké části framework, a protože jsou klíčem k znovupoužitelnému typově bezpečnému kódu, zvládnutí generik a omezení je základní, často používané znalosti pro efektivní vývoj v C# a běžné téma odrážející pochopení typově bezpečného, znovupoužitelného designu.