Typ generyczny 📖 Wikipedia

Typ generyczny (ang. generic type, także: typ parametryzowany) – typ zdefiniowany z użyciem jednego lub większej liczby parametrów typu (np. T), które są podstawiane konkretnymi typami w miejscu użycia^[1][2][3]; pojęcie z zakresu teorii typów i praktyki projektowania języków programowania, używane w programowaniu generycznym: pozwala opisać jedną strukturę danych lub komponent (np. listę albo mapę) tak, by działał dla różnych rodzajów danych, a konkretny rodzaj wybiera się dopiero w miejscu użycia przez podstawienie parametru typu (np. T)^[1][4]. W efekcie ta sama definicja może tworzyć wyspecjalizowane warianty (np. Lista<int> i Lista<string>), bez potrzeby tworzenia osobnych implementacji dla każdego typu elementów^[4].

Typ generyczny składa się z:

• definicji (np. klasy, interfejsu, typu algebraicznego),
• parametrów typu (np. T, K, V),
• ewentualnych ograniczeń parametrów (np. „T musi implementować dane API” w C#).^[5]

W praktyce typy generyczne są często używane do budowy struktur danych (kolekcji) i bibliotek algorytmów, ograniczając potrzebę rzutowań i podnosząc bezpieczeństwo typów.^[6]

W ujęciu teorii typów mechanizm typów generycznych jest praktyczną realizacją polimorfizmu parametrycznego (parametric polymorphism), czyli sytuacji, w której funkcja/typ działa jednolicie dla całej rodziny typów wyznaczonej przez parametry typu.^[1]

W Javie typy generyczne tworzą typy parametryzowane (np. C<T>)^[2][7]. Specyfikacja opisuje m.in. zacieranie typów (ang. type erasure), czyli mapowanie typów parametryzowanych do typów bez parametrów na potrzeby kodu wykonywalnego, oraz rolę typów surowych (ang. raw types) dla zgodności wstecznej^[7][6].

List<String> nazwy = new ArrayList<>();

W C#/.NET typy generyczne są powszechnie stosowane m.in. w bibliotekach kolekcji; dokumentacja podkreśla ich wpływ na wielokrotne użycie kodu, bezpieczeństwo typów i wydajność^[3][5][8]. Kompilacja generics do CIL zachowuje informację o parametrach typu w metadanych; zachowanie środowiska uruchomieniowego różni się m.in. dla typów wartościowych i referencyjnych (specjalizacja vs współdzielenie kodu)^[9].

var liczby = new List<int> { 1, 2, 3 };

W C++ rolę mechanizmu generycznego pełnią szablony. Jednym z kluczowych przykładów praktycznego zastosowania jest Standard Template Library (STL), opisywana jako zestaw generycznych komponentów C++ przeznaczonych do współpracy w spójny sposób.^[10]

template <class T>
struct Box { T value; };

W TypeScript typy generyczne (parametry typu) służą do opisu funkcji, interfejsów i klas działających dla wielu typów danych przy zachowaniu kontroli statycznej (np. Array<T>, Promise<T>)^[11]. Ponieważ TypeScript jest transpilowany do JavaScriptu, adnotacje typów (w tym parametry typu) są usuwane w kodzie wynikowym, więc mechanizm generyków działa wyłącznie na etapie kompilacji/sprawdzania typów^[12].

function identity<T>(arg: T): T {
  return arg;
}

const s = identity<string>("tekst");

W Go mechanizm generyczny (type parameters) wprowadzono w wersji 1.18; obejmuje on m.in. parametry typu dla funkcji i typów oraz ich instancjonowanie^[13]. Składnia i reguły semantyczne parametrów typu są opisane w specyfikacji języka; ograniczenia (constraints) wyraża się za pomocą interfejsów (w tym tzw. type sets)^[14].

package main

type Number interface {
	~int | ~int64 | ~float64
}

func Sum[T Number](xs []T) T {
	var s T
	for _, v := range xs {
		s += v
	}
	return s
}

Relacja podtypów dla typów generycznych zależy od języka i konstrukcji:

• w podejściu „niezmienniczym” (ang. invariance) Lista<Kot> nie jest podtypem Lista<Zwierzę> (nawet jeśli Kot jest podtypem Zwierzę), co w Javie uzasadniano m.in. zachowaniem bezpieczeństwa typów dla typów parametryzowanych;^[6]
• platforma .NET rozróżnia także wariancję (kowariancję i kontrawariancję) dla wybranych typów generycznych (np. interfejsów i delegatów), a dokumentacja definiuje pojęcia kowariancji, kontrawariancji i niezmienniczości w kontekście generics.^[15]

• Programowanie generyczne
• Polimorfizm parametryczny
• Szablon (C++)
• Teoria typów