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Criar tipos em C#

Este tutorial ensina sobre como criar tipos em C#. Você escreve pequenas quantidades de código e, em seguida, compila e executa esse código. O tutorial contém uma série de lições que exploram diferentes tipos de tipos em C#. Essas lições ensinam os conceitos básicos da linguagem C#.

Dica

Quando um bloco de snippet de código inclui o botão "Executar", esse botão abre a janela interativa ou substitui o código existente na janela interativa. Quando o snippet não inclui um botão "Executar", você pode copiar o código e adicioná-lo à janela interativa atual.

Os tutoriais anteriores funcionavam com texto e números. Cadeias de caracteres e números são tipos simples: cada um armazena um único valor. À medida que seus programas aumentam, você precisa trabalhar com estruturas de dados mais sofisticadas. O C# fornece diferentes tipos de tipos que você pode definir quando precisa de estruturas de dados com mais campos, propriedades ou comportamento. Vamos começar a explorar esses tipos.

Tuplas

Tuplas são uma sequência ordenada de valores com um comprimento fixo. Cada elemento de uma tupla tem um tipo e um nome opcional. O código a seguir declara uma tupla que representa um ponto 2D. Selecione o botão "Executar" para colar o código a seguir na janela interativa e executá-lo.

var pt = (X: 1, Y: 2);

var slope = (double)pt.Y / (double)pt.X;
Console.WriteLine($"A line from the origin to the point {pt} has a slope of {slope}.");

Dica

Ao explorar C# (ou qualquer linguagem de programação), você comete erros ao escrever código. O compilador localiza esses erros e os relata para você. Quando a saída contiver mensagens de erro, examine atentamente o código de exemplo e o código na janela interativa para ver o que corrigir. Esse exercício ajuda você a aprender a estrutura do código C#.

Você pode reatribuir qualquer membro de uma tupla. Adicione o código a seguir na janela interativa após o código existente. Pressione "Executar" novamente para ver os resultados.

pt.X = pt.X + 5;
Console.WriteLine($"The point is now at {pt}.");

Você também pode criar uma nova tupla que é uma cópia modificada da tupla original usando a expressão with. Adicione o seguinte código após o código já na janela interativa e pressione "Executar" para ver os resultados:

var pt2 = pt with { Y = 10 };
Console.WriteLine($"The point 'pt2' is at {pt2}.");

A tupla pt2 contém o X valor de pt (6) e pt2.Y é 10.

Tuplas são tipos estruturais. Em outras palavras, os tipos de tuplas não têm nomes como string ou int. Um tipo de tupla é definido pelo número de membros, conhecido como aridade e pelos tipos desses membros. Os nomes dos membros são para conveniência. Você pode atribuir uma tupla a uma tupla com a mesma aridade e tipos, mesmo que os membros tenham nomes diferentes. Você pode adicionar o seguinte código após o código que você já escreveu na janela interativa e experimentá-lo:

var subscript = (A: 0, B: 0);
subscript = pt;
Console.WriteLine(subscript);

A variável subscript tem dois membros, ambos inteiros. Ambos subscript e pt representam instâncias do mesmo tipo de tupla: uma tupla que contém dois int membros.

Tuplas são fáceis de criar: você declara vários membros entre parênteses. Todos os itens a seguir declaram diferentes tuplas de diferentes variedades e tipos de membros. Adicione o seguinte código para criar novos tipos de tuplas:

var namedData = (Name: "Morning observation", Temp: 17, Wind: 4);
var person = (FirstName: "", LastName: "");
var order = (Product: "guitar picks", style: "triangle", quantity: 500, UnitPrice: 0.10m);

As tuplas são fáceis de criar, mas são limitadas em seus recursos. Os tipos de tuplas não têm nomes, portanto, você não pode dar significado ao conjunto de valores. Os tipos de tuplas não podem adicionar comportamento. O C# tem outros tipos de tipos que você pode criar quando seu tipo define o comportamento.

Criar tipos de registro

As tuplas são ótimas para aqueles momentos em que você deseja vários valores na mesma estrutura. Elas são leves e podem ser declaradas à medida que são usadas. À medida que seu programa se desenvolve, você pode perceber que usa o mesmo tipo de tupla em todo o seu código. Se o aplicativo funcionar no espaço do grafo 2D, as tuplas que representam pontos poderão ser comuns. Depois de descobrir isso, você poderá declarar um record tipo que armazene esses valores e forneça mais recursos. O exemplo de código a seguir usa um Main método para representar o ponto de entrada do programa. Dessa forma, você pode declarar um record tipo anterior ao ponto de entrada no código. Pressione o botão "Executar" no código a seguir para substituir o exemplo existente pelo código a seguir.

Aviso

Não copie e cole. A janela interativa deve ser redefinida para executar o exemplo a seguir. Se você cometer um erro, a janela será interrompida e você precisará atualizar a página para continuar.

O código a seguir declara e usa um record tipo para representar um Pointe, em seguida, usa essa Point estrutura no Main método:

public record Point(int X, int Y);

public static void Main()
{
    Point pt = new Point(1, 1);
    var pt2 = pt with { Y = 10 };
    Console.WriteLine($"The two points are {pt} and {pt2}");
}

A declaração record é uma linha de código única para o tipo Point que armazena os valores X e Y em propriedades de leitura única. Você usa o nome Point sempre que usar esse tipo. Tipos nomeados corretamente, como Point, fornecem informações sobre como o tipo é usado. O Main método mostra como usar uma with expressão para criar um novo ponto que seja uma cópia modificada do ponto existente. A linha pt2 = pt with { Y = 10 } diz "pt2 tem os mesmos valores que pt, exceto que Y é atribuído a 10." Você pode adicionar qualquer número de propriedades para alterar em uma única expressão with.

A declaração anterior record é uma única linha de código que termina em ;, como todas as instruções C#. Você pode adicionar comportamento a um record tipo declarando membros. Um membro de registro pode ser uma função ou pode consistir em mais elementos de dados. Os membros de um tipo estão na declaração de tipo, entre { e } caracteres. Substitua a declaração de registro feita pelo seguinte código:

public record Point(int X, int Y)
{
    public double Slope() => (double)Y / (double)X;
}

Em seguida, adicione o seguinte código ao Main método após a linha que contém a with expressão:

double slope = pt.Slope();
Console.WriteLine($"The slope of {pt} is {slope}");

Você adicionou formalidade à tupla que representa um valor X e Y. Você o criou em record que definiu um tipo nomeado e incluiu um membro para calcular a inclinação Um record tipo é uma abreviação para um record class: um class tipo que inclui comportamento extra. Você pode modificar o Point tipo para torná-lo um record struct também:

public record struct Point(int X, int Y)
{
    public double Slope() => (double) Y / (double) X;
}

Um record struct é um struct tipo que inclui o comportamento extra adicionado a todos os record tipos.

Tipos de estrutura, classe e interface

Todos os tipos nomeados em C# são tipos class ou tipos struct. A class é um tipo de referência. A struct é um tipo de valor. Variáveis de um tipo de valor armazenam o conteúdo da instância diretamente na memória. Em outras palavras, um record struct Point armazena dois inteiros: X e Y. As variáveis de um tipo de referência armazenam uma referência, ou ponteiro, para o armazenamento da instância. Em outras palavras, um record class Point armazena uma referência a um bloco de memória que contém os valores para X e Y.

Na prática, isso significa que os tipos de valor são copiados quando atribuídos, mas uma cópia de uma instância de classe é uma cópia da referência. Essa referência copiada refere-se à mesma instância de um ponto, com o mesmo armazenamento para X e Y.

O modificador record, instrui o compilador a gravar vários membros para você. Você pode saber mais no artigo sobre tipos de registro na seção de conceitos básicos.

Ao declarar um record tipo, você declara que seu tipo deve usar um conjunto padrão de comportamentos para comparações de igualdade, atribuição e cópia de instâncias desse tipo. Os registros são a melhor opção quando o armazenamento de dados relacionados é a principal responsabilidade do seu tipo. À medida que você adiciona mais comportamentos, considere usar struct ou class tipos sem o record modificador.

Você usa struct tipos para tipos de valor quando um comportamento mais sofisticado é necessário, mas a principal responsabilidade é armazenar valores. Você usa class tipos para usar idiomas orientados a objetos, como encapsulamento, herança e polimorfismo.

Você também pode definir interface tipos para declarar contratos comportamentais que diferentes tipos devem implementar. Os tipos struct e class podem implementar interfaces.

Normalmente, você usa todos esses tipos em programas e bibliotecas maiores. Depois de instalar o SDK do .NET, você poderá explorar esses tipos usando tutoriais sobre classes na seção de conceitos básicos.

Você concluiu o tutorial interativo "Criar tipos em C#". Você pode selecionar o link Branches e Loops para iniciar o próximo tutorial interativo ou visitar o site do .NET para baixar o SDK do .NET, criar um projeto em seu computador e continuar codificando. A seção "Próximas etapas" traz você de volta a esses tutoriais.

Você pode saber mais sobre tipos em C# nos seguintes artigos: