Vue d’ensemble des types génériques

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Les développeurs utilisent tout le temps des génériques dans .NET, implicitement ou explicitement. Quand vous utilisez LINQ dans .NET, avez-vous déjà remarqué que vous utilisez IEnumerable<T> ? Sinon, si vous avez déjà vu un exemple en ligne d’un « dépôt générique » pour communiquer avec les bases de données à l’aide d’Entity Framework, avez-vous remarqué que la plupart des méthodes retournent IQueryable<T> ? Vous vous êtes peut-être demandé ce que signifie le T dans ces exemples et pourquoi il s’y trouve.

Les génériques introduits dans .NET Framework 2.0 sont essentiellement un « modèle de code » qui permet aux développeurs de définir des structures de données de type sécurisé sans se limiter à un type de données réel. Par exemple, List<T> est une collection générique qui peut être déclarée et utilisée avec n’importe quel type, par ex., List<int>, List<string> ou List<Person>.

Pour comprendre en quoi les génériques sont utiles, nous devons jeter un œil à une classe spécifique avant et après l’ajout de génériques : ArrayList. Dans .NET Framework 1.0, les éléments ArrayList étaient de type Object. Tout élément ajouté à la collection a été converti en silencieusement en Object. La même chose se produirait lors de la lecture des éléments de la liste. Ce processus est appelé boxing et unboxing, et il a un impact sur le niveau de performance. Toutefois, en dehors des performances, il n’existe aucun moyen de déterminer le type de données de la liste au moment de la compilation, ce qui rend le code fragile. Les génériques résolvent ce problème en définissant le type de données que chaque instance de la liste contiendra. Par exemple, vous pouvez ajouter uniquement des entiers à List<int> et uniquement des personnes à List<Person>.

Les génériques sont également disponibles au moment de l’exécution. Le runtime sait quel type de structure de données vous utilisez et peut les stocker plus efficacement dans la mémoire.

L’exemple suivant est un petit programme qui illustre à quel point il est efficace de connaître le type de structure de données au moment de l’exécution :

  using System;
  using System.Collections;
  using System.Collections.Generic;
  using System.Diagnostics;

  namespace GenericsExample {
    class Program {
      static void Main(string[] args) {
        //generic list
        List<int> ListGeneric = new List<int> { 5, 9, 1, 4 };
        //non-generic list
        ArrayList ListNonGeneric = new ArrayList { 5, 9, 1, 4 };
        // timer for generic list sort
        Stopwatch s = Stopwatch.StartNew();
        ListGeneric.Sort();
        s.Stop();
        Console.WriteLine($"Generic Sort: {ListGeneric}  \n Time taken: {s.Elapsed.TotalMilliseconds}ms");

        //timer for non-generic list sort
        Stopwatch s2 = Stopwatch.StartNew();
        ListNonGeneric.Sort();
        s2.Stop();
        Console.WriteLine($"Non-Generic Sort: {ListNonGeneric}  \n Time taken: {s2.Elapsed.TotalMilliseconds}ms");
        Console.ReadLine();
      }
    }
  }

Ce programme produit une sortie similaire à ce qui suit :

Generic Sort: System.Collections.Generic.List`1[System.Int32]
 Time taken: 0.0034ms
Non-Generic Sort: System.Collections.ArrayList
 Time taken: 0.2592ms

La première chose que vous pouvez remarquer ici est que le tri de la liste générique est beaucoup plus rapide que le tri de la liste non générique. Vous pouvez également noter que le type de la liste générique est différent ([System.Int32]), alors que le type de la liste non générique est généralisé. Comme le runtime sait que le générique List<int> est de type Int32, il peut stocker les éléments de liste dans un tableau d’entiers sous-jacent dans la mémoire, alors que le non- générique ArrayList doit transtyper chaque élément de liste en objet. Dans cet exemple, les transtypages supplémentaires prennent du temps et ralentissent le tri de la liste.

Un autre avantage de la connaissance du type de votre générique par le runtime est une meilleure expérience de débogage. Quand vous déboguez un générique en C#, vous connaissez le type de chaque élément dans votre structure de données. Sans les génériques, vous ne pourriez pas connaître le type de chaque élément.

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