Что такое дженерики?

Дженерики (Generics) — это способ определения классов, интерфейсов и методов, который позволяет им работать с различными типами данных, не указывая конкретный тип до момента их использования.

Основные цели использования дженериков:

• Повышение безопасности типов (Type Safety): Компилятор проверяет типы во время компиляции, выявляя ошибки до выполнения программы.
• Устранение приведений типов (Type Casting): Нет необходимости вручную преобразовывать типы, что уменьшает вероятность ошибок и улучшает читаемость кода.
• Повторное использование кода: Один и тот же код может использоваться для работы с разными типами данных.

Пример в Java:

Без дженериков:

// Можно добавить любой объект
List list = new ArrayList();
list.add("строка");
list.add(123);

// Требуется приведение к нужному типу
String s = (String) list.get(0);
Integer i = (Integer) list.get(1);
// Ошибка выполнения, если тип не соответствует
// String s2 = (String) list.get(1); // ClassCastException

С дженериками:

// Список, который может содержать только строки
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("строка");
// list.add(123); // Ошибка компиляции

// Нет необходимости в приведении типов
String s = list.get(0);

Пример в Python:

Используется модуль typing для аннотации типов.

from typing import List, TypeVar

T = TypeVar('T') # Объявление переменной типа для дженерика

def first_element(data: List[T]) -> T:
    """
    Возвращает первый элемент списка
    """
    return data[0]

# Использование с разными типами
result_str = first_element(["apple", "banana"]) # result_str имеет тип str
result_int = first_element([1, 2, 3])          # result_int имеет тип int

Концепции, связанные с дженериками (могут отличаться в разных языках):

• Параметризованные типы (Parameterized Types): Типы, использующие один или несколько параметров типа (например, List<String>, Map<K, V>).
• Переменные типа (Type Variables): Заполнители для типов в определении дженериков (например, T, K, V).
• Ограничения на типы (Type Bounds): Указание, что параметр типа должен быть подтипом или реализовывать определенный интерфейс (например, class <T extends Comparable<T>>).
• Стирание типов (Type Erasure): В некоторых языках (например, Java), информация о параметрах типа удаляется во время компиляции.

Дженерики позволяют создавать более гибкий, безопасный и переиспользуемый код.