Desde C# 7 podemos emplear patrones en expresiones is o bloques switch para especificar las condiciones que deseamos comprobar, y cada nueva versión del lenguaje sigue introduciendo novedades al pattern matching, haciéndolo cada vez más sencillo y cómodo de utilizar.

En particular, C# 9 ha añadido un montón de características interesantes destinadas a facilitar el uso de patrones, pero en este post vamos a centrarnos en las dos más importantes: los combinadores de patrones y los patrones relacionales.

Hace algunos años hablábamos de que la forma más correcta de determinar si un objeto es nulo en C# era utilizando el operador is:

var invoice = _invoiceRepository.GetById(18);
if(invoice is null) 
{
    // Hacer algo
}

Como vimos en su momento, esta opción era mejor que utilizar una comparación directa como invoice == null porque el operador de igualdad podía ser sobrecargado y, por tanto, su comportamiento podría ser modificado, mientras que el operador is no es sobrecargable.

Sin embargo, al comenzar al usar esta fórmula, encontrábamos un pequeño inconveniente cuando queríamos determinar justo lo contrario, es decir, saber cuándo un objeto no es nulo, pues la sintaxis se volvía algo más pesada:

var invoice = _invoiceRepository.GetById(18);
if(!(invoice is null)) 
{
    // Hacer algo
}

A raíz de los posts sobre generadores de código (como éste y éste), un amigo del blog me escribió para ver si de alguna forma era posible examinar el código fuente generado para poder depurarlo con mayor facilidad.

Y en efecto, es posible. Pero en vez de responderle directamente, he pensado que sería mejor compartirlo por aquí, de forma que pueda resultar de utilidad para alguien más :)

Como decíamos hace unos días, los generadores de código C# nos brindan la posibilidad de crear al vuelo código C# e incluirlo en nuestros proyectos en tiempo de compilación.

Por no alargar demasiado el post, vimos un sencillísimo ejemplo de implementación, pero ahora vamos a crear algo más complejo que podría ayudarnos a solucionar un problema que tendría difícil solución de no contar con esta característica del compilador.

1. Definición de objetivos

El reto al que vamos a enfrentarnos ya lo expusimos en el post anterior como un caso de uso simple de los generadores de código, así que vamos a reproducir la descripción del escenario.

Imaginemos que en nuestra aplicación tenemos clases que representan operadores matemáticos como SumOperator, MultiplyOperator, DivideOperator, SubtractOperator. Imaginad también que nos interesa tener un tipo enum Operators donde aparezca un miembro por cada operador disponible, algo como:

public enum Operators
{
    Sum,
    Multiply,
    Divide,
    Subtract
}

El problema que tiene enfocar esto de forma manual es que resultaría sencillo implementar una nueva clase operador y olvidar crear su correspondiente entrada en la enumeración Operators. Aquí es donde vienen al rescate los generadores de código :)

Lo que implementaremos hoy es un generador de código C# que creará la enumeración por nosotros en tiempo de compilación, manteniéndola sincronizada en todo momento con las clases que tengamos definidas en el proyecto. Para ello, crearemos un generador llamado OperatorsEnumGenerator que:

• En la fase de análisis de código recopilará las clases del proyecto a compilar cuyo nombre finalice por Operator.
• En la fase de generación de código creará el enum con los miembros registrados anteriormente.

¡Vamos allá!

Seguramente muchos coincidiremos en que una de las novedades más interesantes de la última versión del compilador de C# es lo que oficialmente han denominado C# Source Generators, o generadores de código fuente de C#.

Muy resumidamente, esta característica añade un nuevo paso en la compilación en el cual los desarrolladores podemos introducir componentes propios (generadores) que inspeccionen el código de la aplicación que está siendo compilada y generen nuevos archivos, que a su vez pueden ser compilados e incluidos en los ensamblados resultantes. Su objetivo, tal y como se declara en su documento de diseño, es posibilitar la metaprogramación en tiempo de compilación.

Veámoslo con un ejemplo donde, además de explicarlo mejor, se puede mostrar su utilidad. Imaginad que en nuestra aplicación tenemos clases que representan operadores matemáticos como SumOperator, MultiplyOperator, DivideOperator, SubtractOperator, y todos ellos heredan de una clase base Operator. Imaginad también que nos interesa tener un tipo enumerado enum Operators donde aparezca un miembro por cada operador disponible, algo como:

public enum Operators
{
    Sum,
    Multiply,
    Divide,
    Subtract
}

Muy probablemente os habéis encontrado alguna vez con un escenario similar y habéis sufrido la dificultad de mantener sincronizada la enumeración con las clases que heredan de Operator: cada vez que aparezca un operador nuevo e implementemos la clase operador que lo representa, tendremos que acordarnos de ir a Operators y añadir el miembro.

Pues bien, aunque simple, esto sería un caso de uso bastante claro para los generadores de código fuente de C#. Gracias a ellos, podríamos crear un componente generador que examine nuestro código en busca de herederos de Operator y genere al vuelo, siempre en tiempo de compilación, un archivo de código con la enumeración Operators.

A todos los efectos, es como si esa enumeración la hubiéramos escrito a mano, porque podremos usarla con normalidad, aparecerá en intellisense, etc., pero la diferencia es que será generada cada vez que compilemos el proyecto, asegurando así que siempre será correcta y completa.

Leyendo las novedades de C# 9, hay una que pasa casi completamente desapercibida pero que me ha llamado la atención: la posibilidad de convertir prácticamente cualquier tipo en enumerable.

La magia consiste en que, a partir de esta versión, se podrá recorrer con un foreach objetos que, o bien implementen IEnumerable o directamente el conocido GetEnumerator(), como lo hacen los arrays o strings, o bien existe un método extensor con el mismo nombre declarado sobre el tipo.

Un reciente estudio de la consultora Garner indica que durante el desarrollo de una aplicación dedicamos más del 80% de nuestro tiempo a implementar controles de posibles fallos.

Además, este otro informe de StackOverflow obtenido tras analizar el código fuente de miles de proyectos open source, el control y tratamiento de excepciones y problemas supone más del 60% de nuestra base de código y, por tanto, aporta gran parte de la complejidad interna de las aplicaciones.

Pero, adicionalmente, estos estudios ponen al descubierto otros tres aspectos bastante interesantes:

• Primero, que la mayoría de errores que intentamos controlar no se van a producir nunca. Son posibles a nivel de flujo de código, pero en la operativa de la aplicación no ocurrirán, por lo que podríamos decir que son problemas creados artificialmente durante el proceso de desarrollo.
   
• Segundo, las líneas de control de errores no están exentas de problemas, por lo que muy a menudo encontraremos en ellas nuevo código de control (¿quién no ha visto try/catch anidados a varios niveles?), por lo que la bola de nieve no para nunca de crecer: código de tratamiento de errores que a su vez contiene código de tratamiento de errores, y así hasta el infinito.
   
• Y por último, también nos encontramos con que en muchas ocasiones el código de control no hace nada. Por ejemplo, se cuentan por millones las líneas de código detectadas en Github cuyo tratamiento de excepciones consiste simplemente en la aplicación a rajatabla del Swallow Design Pattern, por ejemplo, implementando bloques catch() vacíos.

Y conociendo estos datos, ¿por qué dedicamos tanto tiempo a la gestión de errores en nuestro código? Pues básicamente porque hemos sido educados para eso. Exceptuando cuando se nos cala el coche, no hay nada que suponga un golpe al ego tan importante como cuando una de nuestras aplicaciones falla, y por eso no escatimamos recursos a la hora de evitarlo.

¿No estaría bien poder ignorar esos problemas y centrar nuestro código en aportar valor a nuestros clientes?

Hace poco estaba revisando un proyecto y me topé con un problema derivado de un uso extraño de los expression bodied members, y creo que es interesante comentarlo porque, aunque probablemente la mayoría no os vayáis a encontrar con esto, seguro que puede venir bien a alguien que no tenga del todo claro cómo y cuándo se debe utilizar esta sintaxis.

Pero comencemos desde el principio...

Seguimos descubriendo perlas en C# 8 que nos harán la vida algo más sencilla a los desarrolladores. En este caso, se trata de una pequeña adición al lenguaje que nos permitirá hacer más claras y concisas determinadas expresiones condicionales.

Para ponernos en situación, imaginemos que tenemos una expresión como la siguiente, donde retornamos el texto "Rojo" cuando le suministramos el valor de enumeración Color.Red, y "Desconocido" en otros casos. Algo fácil de solucionar utilizando el operador condicional ?:

enum Color { Purple, Red, Blue, Orange, Black, Pink, Gray, Green, White };
string GetColorName(Color color)
{
    var str = color == Color.Red ? "Rojo" : "Desconocido";
    return str;
}

Imaginemos ahora que la aplicación evoluciona y debemos añadir otro caso a esta condición, como el soporte para el color azul. No pasa nada, podemos seguir el mismo patrón, aunque empezaremos a notar que esto no va a escalar demasiado porque la legibilidad empieza a resentirse:

var str = color == Color.Red ? "Rojo" : color == Color.Blue ? "Azul" : "Desconocido";

Como probablemente sabréis, C# 8 hace posible que las interfaces incluyan una implementación por defecto para sus miembros... ¿Pero no habíamos quedado en que las interfaces definían contratos, pero no implementaciones? ¿El mundo se ha vuelto loco?

Pues sí, y creo que no del todo, respectivamente ;)

En este post vamos a echar un primer vistazo a la que creo que es una de las características más controvertidas de la nueva versión del lenguaje.

Nota: aún estamos usando compiladores y tooling preliminar, por lo que lo dicho aquí podría resultar incompleto o inexacto cuando la versión definitiva de C# 8 sea lanzada (en pocos días, vaya ;)

Cuando, en 1965, el bueno de Tony Hoare introdujo las referencias nulas en el lenguaje ALGOL simplemente "porque era fácil de implementar", no era consciente de que se trataba de un error que a la postre él mismo definiría como su "error del billón de dólares".

De hecho, en el top ten de errores de ejecución de aplicaciones creadas con casi cualquier lenguaje y plataforma, las excepciones o crashes debidos a las referencias nulas son, con diferencia, el tipo de error más frecuente que solemos encontrar.

Pues en este repaso que vamos dando a las novedades principales de C# 8, hemos llegado la que probablemente podría ser la característica más destacada en este entrega, cuyo objetivo es precisamente establecer las bases para que podamos olvidarnos de las referencias no controladas a nulos.

No olvidéis que hasta que sea lanzado oficialmente C# 8, para poder probar sus características hay que hacer algunas cosillas.

En esta ocasión vamos a ver una pequeña novedad de C# 8 destinada a mejorar la codificación de un escenario muy frecuente: asignar un valor a una variable si ésta es nula.

Recordad que C#8 está aún en preview, y para usarlo hay que seguir los pasos que vimos en un post anterior.

En otras palabras, esta mejora pretende simplificar implementaciones como las siguientes, donde comprobamos si una variable contiene null y, en caso afirmativo, le asignamos un valor:

...
var defaultValue = ... // lo que sea;
var x = GetSomething();

// Usando un bloque if:
if(x == null)
{
    x = defaultValue;
}

// O bien, usando el null coalescing operator:
x = x ?? defaultValue;

En el post anterior vimos que la estructura Index, junto con alguna cortesía del compilador, permitía la especificación de índices en arrays de forma muy sencilla. Veíamos cómo podíamos acceder a elementos concretos utilizando su posición en la colección, tanto contando desde el principio como desde el final:

var primes = new[] { 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19 };
Index fromStart = 2;  // = Index.FromStart(2) - conversión implícita
Index fromEnd = ^2;   // = Index.FromEnd(2)

Console.WriteLine(primes[fromStart]); // 5
Console.WriteLine(primes[fromEnd]); // 17

Sin embargo, puede que a Index por sí mismo tampoco le veáis demasiada utilidad... y así es. De hecho, su finalidad es más bien el dar soporte a rangos, una nueva característica de C#8 que nos permitirá referirnos a "porciones" de arrays o colecciones similares usando una sintaxis compacta e integrada en el lenguaje.

Seguimos analizando las novedades que traerá C# 8, y esta vez vamos a detenernos en una característica que aportará algo más de agilidad a la hora de trocear o acceder a elementos de arrays y algunos tipos de colecciones similares, como Span<T>.

Como muchas otras características del lenguaje, se trata de algunos azucarillos sintácticos creados en torno a dos nuevos tipos añadidos a las bibliotecas básicas del framework: las estructuras System.Index y System.Range. Por esta razón, para utilizar estos elementos no sólo es necesario disponer de nuevos compiladores, sino también de nuevas versiones del framework.

Recordad que a día de hoy ya se puede probar C# 8 en Visual Studio 2019 o directamente desde la interfaz de línea de comandos de .NET Core.

La palabra clave using, utilizada tanto en forma de directiva como de instrucción, es una de las más sobrecargadas del lenguaje C#. Es útil para bastantes cosas, como la importación de espacios de nombres, definición de alias de namespaces o tipos, simplificar el acceso a miembros de tipos estáticos, o para especificar bloques o ámbitos de uso de recursos (objetos IDisposable) que deben ser liberados automáticamente.

Centrándonos en este último caso de uso, seguro que en muchas ocasiones habéis escrito código como el siguiente, donde vamos anidando objetos IDisposable para asegurar que al finalizar la ejecución de cada bloque los recursos sean liberados de forma automática:

void DoSomething()
{
    using(var conn = new SqlConnection(...))
    {
        connection.Open();
        using (var cmd = conn.CreateCommand())
        {
            cmd.CommandText = "...";
            using (var reader = cmd.ExecuteReader())
            {
                while (reader.Read())
                {
                    // ...
                }
            }
        }
    }
}    

Al final, lo que encontramos es código con un nivel de indentación muy alto, y que resulta muy extenso, básicamente porque una gran parte de las líneas las dedicamos sólo a abrir y cerrar llaves. A la postre, esto sólo hace que nuestro código crezca a lo ancho, lo cual no es bueno desde el punto de vista de la simplicidad y facilidad de lectura.

Como sabréis, C# 8 está aún en preview, pero hace ya tiempo que estamos recibiendo información sobre las novedades que traerá la nueva versión de nuestro querido lenguaje: rangos, tipos referencia anulables, mejoras en patrones, más usos de using... pinta divertido, sin duda :D

En el futuro iremos comentando las características más interesantes, pero, de momento, este post vamos a dedicarlo exclusivamente a ver cómo podemos comenzar a probar C# 8 desde nuestro flamante Visual Studio 2019 u otros entornos, como VS Code o incluso la CLI.

Si aún no habéis tenido el ratillo para instalar la última versión de Visual Studio, ya estáis tardando ;D

El único problema es que necesitamos compiladores que entiendan la sintaxis de C# 8, y de momento esto sólo es posible usando la preview de .NET Core 3. Pero vaya, nada que no podamos solucionar en un par de minutos; veamos cómo.

Hace unas semanas leía el post C# Async Antipatterns de Mark Heath, y encontré en él problemas en la implementación de código asíncrono que, coincidiendo con el autor, creo que son bastante frecuentes.

Como la asincronía ha llegado para quedarse y aún hay desarrolladores que no lo tienen claro del todo, he pensado que sería interesante traducir y republicar aquí el post, por supuesto, con permiso expreso de su autor (thank you, Mark! ;))

¡Vamos allá!

Desde que apareció Roslyn, C# ha ido evolucionando a pasos agigantados. Tanto es así que es frecuente encontrar desarrolladores que, aunque lo usan a diario, desconocen todo su potencial porque la velocidad de introducción de cambios en el lenguaje es mayor que la de asimilación de novedades por parte de los profesionales que nos dedicamos a esto.

Por ejemplo, en las consultorías técnicas que realizo en empresas es frecuente encontrar equipos de trabajo en los que aún no está generalizado el uso de construcciones tan útiles como el null coalescing operator (fullName ?? "Anonymous"), safe navigation operator (person?.Address?.Street), el at object operator (Address@person), o características tan potentes como las funciones locales, interpolación de cadenas, tuplas o muchas otras.

Sin embargo, creo que el rey de los desconocidos es el operador virgulilla "~" de C#. Introducido con C#7 es probablemente uno de los operadores menos utilizados y, sin embargo, de los más potentes ofrecidos por el lenguaje.

Nota de traducción: el nombre original del operador es "tilde operator", y como he encontrado poca literatura al respecto en nuestro idioma, me he tomado la libertad de traducirlo como operador virgulilla (¡sí, esa palabra existe!). También, en entornos más informales lo encontraréis con el nombre "wormy operator" (operador gusanillo) o como "soft similarity operator" (que podríamos traducir como operador de similitud relajada).

Pues como uno que os habla, seguro que muchos de vosotros habéis comparado miles de veces si un objeto es nulo utilizando un patrón de código C# como el siguiente:

var invoice = _invoiceRepository.GetById(18);
if(invoice == null) 
{
    // Hacer algo
}

¿Qué podría salir mal, verdad?

Pues aunque pueda parecer raro, hay casos en los que la comparación anterior no funcionaría bien... o mejor dicho, no funcionaría como esperamos.

Hace unos días leía un post de Khalid Abuhakmeh en el que hacía referencia a una charla de Channel 9 en la que Mads Torgersen recomendaba no utilizar la doble igualdad para comparar con null (minuto 33:00, aprox.)

Hace unos días, el amigo Fernando J., me escribía a través del formulario de contacto del blog preguntándome si tenía a mano alguna solución para "desordenar" aleatoriamente elementos de un array en VB y, aunque no es el lenguaje ni el tipo de cuestión que solemos tocar por aquí, sí me pareció interesante darle una respuesta que pudiera ser de utilidad a alguien más.

Hay varios algoritmos para conseguirlo, pero el llamado Fisher-Yates shuffle es muy eficiente (O(N)), no necesita almacenamiento extra, es fácil de implementar y ofrece unos resultados más que razonables. Este algoritmo permite generar una permutación aleatoria de un conjunto finito de elementos o, en otras palabras, desordenar los elementos de un array.