Tipos genéricos en Visual Basic (Visual Basic)

Artículo
05/10/2023

Un tipo genérico es un elemento de programación único que se adapta para ejecutar la misma funcionalidad para distintos tipos de datos. Cuando se define una clase o un procedimiento genérico, no es necesario definir una versión independiente para cada tipo de datos para el que quiera ejecutar esa funcionalidad.

Una analogía es un juego de destornilladores con puntas extraíbles. Inspeccione el tornillo que quiere roscar y seleccione la punta adecuada (plana, de cruz o de estrella). Una vez insertada la punta correcta en el mango del destornillador, realiza la misma función exacta con el destornillador, es decir, roscar el tornillo.

Diagram of a screwdriver set with different heads.

Al definir un tipo genérico, lo puede parametrizar con uno o más tipos de datos. Esto permite que el código que los usa se adapte los tipos de datos a sus requisitos. Su código puede declarar varios elementos de programación diferentes a partir del elemento genérico y cada uno de ellos actúa en un conjunto distinto de tipos de datos. Pero todos los elementos declarados funcionan con la misma lógica, independientemente de los tipos de datos que usen.

Por ejemplo, puede que quiera crear y usar una clase de cola que funcione en un tipo de datos concreto, como String. Puede declarar esta clase desde System.Collections.Generic.Queue<T>, como se muestra en el ejemplo siguiente.

Public stringQ As New System.Collections.Generic.Queue(Of String)

Ahora puede usar stringQ para trabajar exclusivamente con valores String . Dado que stringQ es específico de String en lugar de generalizarse para los valores Object , no dispone de enlace en tiempo de ejecución ni conversión de tipos. Esto ahorra tiempo de ejecución y reduce los errores de tiempo de ejecución.

Para obtener más información sobre el uso de un tipo genérico, vea How to: Use a Generic Class.

Ejemplo de una clase genérica

En el ejemplo siguiente se muestra un esquema de definición de una clase genérica.

Public Class classHolder(Of t)
    Public Sub processNewItem(ByVal newItem As t)
        Dim tempItem As t
        ' Insert code that processes an item of data type t.
    End Sub
End Class

En el esquema anterior, t es un parámetro de tipo, es decir, un marcador de posición para un tipo de datos proporcionado al declarar la clase. En otro lugar del código, puede declarar distintas versiones de classHolder proporcionando diversos tipos de datos para t. En el ejemplo siguiente se muestran dos declaraciones de este tipo.

Public integerClass As New classHolder(Of Integer)
Friend stringClass As New classHolder(Of String)

Las instrucciones anteriores declaran clases construidas, en las que un tipo específico reemplaza el parámetro de tipo. Este reemplazo se propaga por todo el código en la clase construida. En el ejemplo siguiente se muestra el aspecto del procedimiento processNewItem en integerClass.

Public Sub processNewItem(ByVal newItem As Integer)
    Dim tempItem As Integer
    ' Inserted code now processes an Integer item.
End Sub

Elementos de programación válidos

Puede definir y usar clases genéricas, estructuras, interfaces, procedimientos y delegados. Tenga en cuenta que .NET Framework define varias clases genéricas, estructuras e interfaces que representan los elementos genéricos que se usan habitualmente. El espacio de nombres System.Collections.Generic proporciona diccionarios, listas, colas y pilas. Antes de definir su propio elemento genérico, vea si ya está disponible en System.Collections.Generic.

Los procedimientos no son tipos, pero puede definir y usar procedimientos genéricos. Vea Generic Procedures in Visual Basic.

Ventajas de los tipos genéricos

Un tipo genérico sirve como base para declarar varios elementos de programación diferentes, cada uno de los cuales actúa en un tipo de datos específico. Las alternativas a un tipo genérico son:

Un tipo único que actúe en el tipo de datos Object .
Un conjunto de versiones del tipo específicas del tipo , cada una de las cuales esté codificada por separado y actúe en un tipo de datos concreto, como String, Integero un tipo definido por el usuario, como customer.

Un tipo genérico tiene las ventajas siguientes sobre estas alternativas:

Seguridad de tipos. Los tipos genéricos fuerzan la comprobación de tipos en tiempo de compilación. Los tipos basados en Object aceptan cualquier tipo de datos; debe escribir código para comprobar si un tipo de datos de entrada es aceptable. Con los tipos genéricos, el compilador puede detectar errores de coincidencia de tipo antes del tiempo de ejecución.
Rendimiento. No es necesario que los tipos genéricos apliquen la conversión boxing y unboxinging a los datos, ya que cada uno está diseñado para un tipo de datos. Las operaciones basadas en Object deben aplicar la conversión boxing a los tipos de datos de entrada para convertirlos a Object y aplicar la conversión unboxing a los datos destinados a la salida. La conversión boxing y la conversión unboxing reducen el rendimiento.

Los tipos basados en Object también se enlazan en tiempo de ejecución, lo que significa que el acceso a sus miembros requiere código adicional en tiempo de ejecución. Esto también reduce el rendimiento.
Consolidación del código. El código de un tipo genérico debe definirse una sola vez. Un conjunto de versiones específicas del tipo de un tipo debe replicar el mismo código en cada versión, a excepción del tipo de datos específico de la versión. Con los tipos genéricos, las versiones específicas del tipo se generan a partir del tipo genérico original.
Reutilización del código. El código que no depende de un tipo de datos determinado se puede reutilizar con distintos tipos de datos si es genérico. A menudo se puede reutilizar incluso con un tipo de datos no previsto originalmente.
Compatibilidad con IDE. Si usa un tipo construido declarado a partir de un tipo genérico, el entorno de desarrollo integrado (IDE) puede proporcionarle más soporte mientras desarrolla el código. Por ejemplo, IntelliSense puede mostrarle las opciones específicas del tipo de un argumento para un constructor o un método.
Algoritmos genéricos. Los algoritmos abstractos que son independientes del tipo son buenos candidatos para los tipos genéricos. Por ejemplo, un procedimiento genérico que ordena los elementos mediante la interfaz IComparable puede usarse con cualquier tipo de datos que implemente IComparable.

Restricciones

Aunque el código de una definición de tipo genérico debe ser tan independiente del tipo como sea posible, puede que tenga que requerir una funcionalidad concreta de cualquier tipo de datos proporcionado a su tipo genérico. Por ejemplo, si desea comparar dos elementos con el fin de ordenarlos o intercalarlos, su tipo de datos debe implementar la interfaz IComparable . Para imponer este requisito, puede agregar una restricción al parámetro de tipo.

Ejemplo de una restricción

En el ejemplo siguiente se muestra un esquema de definición de una clase con una restricción que requiere que el argumento de tipo implemente IComparable.

Public Class itemManager(Of t As IComparable)
    ' Insert code that defines class members.
End Class

Si el código subsiguiente intenta construir una clase a partir de itemManager proporcionando un tipo que no implemente IComparable, el compilador indicará un error.

Tipos de restricciones

La restricción puede especificar los requisitos siguientes en cualquier combinación:

El argumento de tipo debe implementar una o varias interfaces
El argumento de tipo debe ser del tipo de una clase como máximo, o bien heredarse a lo sumo de una clase.
El argumento de tipo debe exponer un constructor sin parámetros accesible para el código que crea objetos a partir de él.
El argumento de tipo debe ser un tipo de referenciao un tipo de valor.

Si necesita imponer más que un requisito, use una lista de restricciones separadas por comas entre llaves ({ }). Para requerir un constructor accesible, incluya la palabra clave New Operator en la lista. Para requerir un tipo de referencia, incluya la palabra clave Class ; para requerir un tipo de valor, incluya la palabra clave Structure .

Para más información sobre las restricciones, vea Type List.

Ejemplo de varias restricciones

En el ejemplo siguiente se muestra un esquema de definición de una clase genérica con una lista de restricciones en el parámetro de tipo. En el código que crea una instancia de esta clase, el argumento de tipo debe implementar ambas interfaces IComparable y IDisposable , ser un tipo de referencia y exponer un constructor sin parámetros accesible.

Public Class thisClass(Of t As {IComparable, IDisposable, Class, New})
    ' Insert code that defines class members.
End Class

Condiciones importantes

Los tipos genéricos introducen y usan las condiciones siguientes:

Tipo genérico. Definición de clase, estructura, interfaz, procedimiento o delegado para la que proporciona al menos un tipo de datos cuando la declara.
Parámetro de tipo. En una definición de tipo genérico, marcador de posición para un tipo de datos que proporciona al declarar el tipo.
Argumento de tipo. Tipo de datos específico que reemplaza un parámetro de tipo cuando declara un tipo construido a partir de un tipo genérico.
Restricción. Condición en un parámetro de tipo que restringe el argumento de tipo puede proporcionar para este. Una restricción puede requerir que el argumento de tipo implemente una interfaz determinada, sea de una clase concreta o se herede de esta, tenga un constructor sin parámetros accesible o sea un tipo de referencia o un tipo de valor. Puede combinar estas restricciones, pero puede especificar una clase como máximo.
Tipo construido. Clase, estructura, interfaz, procedimiento o delegado que se declara a partir de un tipo genérico proporcionando argumentos de tipo para sus parámetros de tipo.