Tuple, dynamic, tipos anónimos y ValueTuple en C#

Tuple

La clase genérica Tuple de .NET, es una clase que pertenece al nombre de espacios System.

Como clase genérica, podemos crear una tupla del tipo de datos que nos parezca oportuno.

En realidad, los constructores de Tuple nos permite crear tuplas de hasta 8 tipos de datos. Aunque dentro de uno de los tipos de Tuple, nadie nos impide que usemos otro objeto Tuple. Es un poco rocambolesco, pero podríamos hacerlo.

Un ejemplo de esto podría ser por ejemplo el siguiente código:

var subtupla = new Tuple<int, string>(11, "subsample1");
var tupla = Tuple.Create<int, string, Tuple<int, string>>(1, "sample1", subtupla);
Console.WriteLine(tupla.Item1);
Console.WriteLine(tupla.Item2);
Console.WriteLine(tupla.Item3.Item1);
Console.WriteLine(tupla.Item3.Item2);

Si nos fijamos en el código anterior, observaremos que hemos creado una tupla de dos formas.

Una mediante el constructor de la tupla, y otra mediante el método Create.

Como podemos apreciar en el ejemplo, una tupla no es otra cosa que una estructura de datos con una secuencia de elementos.

Otra particularidad de Tuple es que una vez creado el objeto, los valores del mismo no pueden ser modificados, es decir, son valores inmutables.

Lo interesante de Tuple, es que en todo momento estaremos tipando el tipo de dato a usar, por lo que podemos obtener errores en tiempo de compilación que nos avise de un despiste y nos libre de un error en tiempo de ejecución.

Así por ejemplo, el siguiente código no se ejecutará porque dará error en tiempo de compilación:

Tuple<int, string> compilationTimeError;
compilationTimeError = Tuple.Create("a", "");

Un uso típico de Tuple también, es cuando queremos devolver varios valores.

Si quieres encontrar información sobre Tuple, puedes hacerlo en este enlace.

Si queremos bucear un poco más y queremos acceder al código fuente de Tuple, podemos hacerlo en este otro enlace.

La ventaja de una tupla frente a otro tipo de objeto o datos, es que en determinadas ocasiones nos puede resultar especialmente útil y provechoso crear un objeto de datos «al vuelo» de forma tal que no tengamos necesidad de crear un objeto específico.

Eso sí, tal y como he dicho, no se trata de una creación en tiempo de ejecución sino de una creación en tiempo de compilación.

 

dynamic

El tipo dynamic por su lado, tiene una característica muy interesante a diferencia de Tuple, aunque también peligrosa.
Esa característica destacable es que se omite la comprobación de tipos en tiempo de compilación, aunque no en tiempo de ejecución (lógicamente).

Es decir, cuando usemos dynamic, debemos estar muy seguros de lo que hacemos para evitar comportamientos no esperados (eso y como recomendación, tener un control de excepciones muy robusto).

Por otro lado, dynamic tiene un comportamiento prácticamente igual al del tipo object.

Un tipo de dato dynamic por otro lado, puede cambiar de tipo en tiempo de ejecución como por ejemplo:

dynamic dynamicValue = 1;
Console.WriteLine(dynamicValue.GetType());
dynamic = dynamicValue + "a";
Console.WriteLine(dynamicValue.GetType());

En este ejemplo, nuestra variable dynamicValue de tipo dynamic, es de tipo Int32, sin embargo, luego es de tipo String.

Podemos encontrar información sobre dynamic en este enlace.

 

Tipos anónimos

Los tipos anónimos constituyen también una ventaja para el programador, y es la posibilidad de crear un conjunto de valores con la característica de que estaremos tipando los mismos.

Si por cualquier circunstancia cometemos algún error durante nuestra codificación, el compilador nos devolverá un error en tiempo de compilación, ahorrándonos disgustos.

La mejor forma de entender esto que comento es verlo con un ejemplo.

Partiremos de un ejemplo realizado con dynamic.

dynamic dynamicType = new { Id = 1, FirstName = "Jorge" };
Console.WriteLine(dynamicType.FirstName);
dynamicType.Id = 2;

Este ejemplo no devolverá ningún error en tiempo de compilación. Sin embargo, en tiempo de ejecución, dynamicType.Id = 2; generará un error.

En concreto, se nos indircará un error de tipo:

An unhandled exception of type ‘Microsoft.CSharp.RuntimeBinder.RuntimeBinderException’ occurred in System.Core.dll

Additional information: Property or indexer ‘<>f__AnonymousType0<int,string>.Id’ cannot be assigned to — it is read only

Por su parte, usando tipos anónimos, podríamos hacer algo parecido:

var anonymousType = new { Id = 1, FirstName = "Jorge" };
Console.WriteLine(anonymousType.FirstName);
anonymousType.Id = 2;

Sin embargo, aquí estaremos salvando el pellejo, ya que anonymousType.Id = 2; estará dando un error en tiempo de compilación, por lo que nos evitaremos problemas y podremos detectar un bug que de otra forma, se nos hubiera colado.

 

ValueTuple

Finalmente, comentar que en .NET Framework 4.7, es decir, para C# 7.0, Microsoft introdujo la estructura ValueTuple.

ValueTuple es una estructura que refleja un objeto Tuple. Además, posee métodos estáticos que nos permite crear tuplas por valor.

La gran diferencia entre Tuple y ValueTuple es que System.ValueTuple es una estructura y un tipo por valor, mientras que System.Tuple es un tipo por referencia como las clases.

Otra característica de ValueTuple es que es mutable a diferencia de Tuple que es inmutable tal y como veíamos más arriba.

Otro de los problemas indirectos (eso sí) de Tuple es que no es syntax sugar (sintánticamente fácil de leer). Por lo que cuando Microsoft trató de evitar el uso de Item1, Item2, etc y de hacer a Tuple syntax sugar, se encontró con problemas de rendimiento sobre todo en la asignación a la pila de sus valores.

La creación de ValueTuple, haciéndolo como tipo por valor y como estructura, reducía estos problemas de rendimiento, pero obligaba a crear este objeto, manteniendo por compatibilidad a Tuple.

A continuación, haré un ejemplo en Visual Studio 2017 que explique el funcionamiento de ValueTuple a diferencia de Tuple.

Imaginemos el siguiente código dentro de una aplicación de consola.

private static Tuple<int> GetTuple(IEnumerable<string> values)
{
    var characters = 0;
    var text = String.Empty;

    foreach (var value in values) { characters += value.Length; }

    return new Tuple<int>(characters);
}

private static (int Id, string Name) GetValueTuple(int id)
{
    return (Id: id, Name: "Jorge");
}

Estos métodos podrían ser consumidos dentro de nuestra aplicación de consola de esta forma:

var values = new List<string>() { "Uno", "A", "Otro" };
var data = GetTuple(values);
Console.WriteLine(data.Item1);

var result = GetValueTuple(1);
result.Name = result.Name.ToUpper();
Console.WriteLine($"Id: {result.Id}, Name: {result.Name}");

Como podemos observar, aquí pasamos de tener ausencia de syntax sugar a tener syntax sugar.

Además, tenemos la posibilidad de modificar en ValueTuple un determinado valor. Esto puede tener sus problemas o no dependiendo del contexto en el que nos movamos, pero muchas veces es realmente útil tener esta situación.

No obstante, también podríamos generar nuestro objeto inmutable e indicárselo así a ValueTuple.

Te recomiendo leer la entrada que publiqué en este blog sobre Objetos y propiedades inmutables en C#.

De hecho, un híbrido entre el uso de un objeto inmutable como el que preparé en la entrada que citaba y ValueTuple, sería el siguiente:

private static (int Id, ImmutableObject MyObject) GetImmutableValueTuple(int id)
{
    ImmutableObject immutableObject = new ImmutableObject("Jorge");
    return (Id: id, MyObject: immutableObject);
}


var resultImmutable = GetImmutableValueTuple(1);
resultImmutable.MyObject.Name = resultImmutable.MyObject.Name.ToUpper();
Console.WriteLine($"Id: {resultImmutable.Id}, Name: {resultImmutable.MyObject.Name}");

En este ejemplo, resultImmutable.MyObject.Name = resultImmutable.MyObject.Name.ToUpper(); generará un error en tiempo de compilación porque Name dentro del objeto inmutable, es de sólo lectura, por lo que una vez creado, no puede ser modificado.

Como vemos, tenemos formas de protegernos de un mal uso de nuestro objeto una vez creado con ValueTuple.

Si quieres más información sobre ValueTuple puedes acceder a este enlace.

 

¡Happy Coding!