# Referencia Rápida de C#

*Tipos, LINQ, async/await, colecciones, esenciales de OOP*

> Source: Microsoft C# Documentation (learn.microsoft.com) · MIT

## Fundamentos

### Hola Mundo

```
Console.WriteLine("Hello, World!");  // top-level (C# 10+)
// Clásico: class Program { static void Main() { ... } }
```

### Compilar y Ejecutar

```
dotnet new console -n MyApp   # crear proyecto
dotnet run                     # compilar y ejecutar
dotnet build                   # solo compilar
```

### Variables y Constantes

```
int x = 42;
var name = "Alice";           // inferencia de tipo
const double Pi = 3.14159;
readonly int maxRetries = 3;  // asignar una vez, en ctor
```

## Tipos

### Tipos de Valor

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `int` | Entero con signo de 32 bits |
| `long` | Entero con signo de 64 bits |
| `float` | Punto flotante de 32 bits (sufijo `f`) |
| `double` | Punto flotante de 64 bits |
| `decimal` | Alta precisión de 128 bits (sufijo `m`) |
| `bool` | `true` / `false` |
| `char` | Carácter Unicode de 16 bits |

### Tipos de Referencia

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `string` | Texto UTF-16 inmutable |
| `object` | Tipo base para todos los tipos |
| `dynamic` | Omite la verificación de tipos en compilación |
| `int[]` | Arreglo de enteros |
| `List<T>` | Lista genérica (System.Collections.Generic) |

### Nullable y Tuplas

```
int? age = null;               // tipo de valor nullable
string? name = null;           // referencia nullable (C# 8+)
var point = (X: 1, Y: 2);     // tupla con nombres
Console.WriteLine(point.X);
```

### Características de Cadena

```
string name = "World";
string msg = $"Hello, {name}!";       // interpolación
string path = @"C:\Users\file.txt";   // verbatim
string raw = """raw "string" here""";  // raw (C# 11+)
```

## Control de Flujo

### If / Else

```
if (x > 0) Console.WriteLine("positive");
else if (x == 0) Console.WriteLine("zero");
else Console.WriteLine("negative");
```

### Switch y Pattern Matching

```
string label = x switch {
    > 0 => "positive", 0 => "zero", _ => "negative"
};
if (obj is string s && s.Length > 0) { }  // pattern match
```

### Bucles

```
for (int i = 0; i < 10; i++) { }
foreach (var item in collection) { }
while (condition) { }
do { } while (condition);
```

## Clases

### Definición de Clase

```
public class Person {
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; init; }       // init-only (C# 9+)
    public Person(string name, int age) { Name = name; Age = age; }
}
```

### Records (C# 9+)

```
public record Point(double X, double Y);
var p1 = new Point(1, 2);
var p2 = p1 with { X = 3 };  // copia no destructiva
// auto: Equals, GetHashCode, ToString, deconstruct
```

### Herencia

```
public abstract class Shape { public abstract double Area(); }
public class Circle(double r) : Shape {
    public override double Area() => Math.PI * r * r;
}
```

### Modificadores de Acceso

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `public` | Accesible desde cualquier lugar |
| `private` | Solo la misma clase (por defecto para miembros) |
| `protected` | La misma clase y clases derivadas |
| `internal` | Solo el mismo assembly (por defecto para clases) |
| `protected internal` | Mismo assembly o clases derivadas |

## Interfaces

### Definición de Interface

```
public interface IShape {
    double Area();
    double Perimeter() => 0;  // impl por defecto (C# 8+)
}
public class Rect(double w, double h) : IShape { public double Area() => w * h; }
```

### Interfaces Comunes

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `IEnumerable<T>` | Soporte de iteración (foreach, LINQ) |
| `IDisposable` | Limpieza determinista (sentencia `using`) |
| `IComparable<T>` | Ordenamiento natural para clasificación |
| `IEquatable<T>` | Comparación de igualdad por valor |
| `ICloneable` | Clonado de objetos |

## LINQ

### Sintaxis de Método

```
var result = numbers
    .Where(n => n > 3)
    .OrderBy(n => n)
    .Select(n => n * 2)
    .ToList();
```

### Sintaxis de Query

```
var result = from n in numbers
             where n > 3
             orderby n
             select n * 2;
```

### Métodos LINQ Comunes

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `.Where(pred)` | Filtrar elementos |
| `.Select(func)` | Proyectar / transformar elementos |
| `.OrderBy(key)` | Ordenar ascendente |
| `.GroupBy(key)` | Agrupar elementos por clave |
| `.First() / .FirstOrDefault()` | Primer elemento (o por defecto) |
| `.Any(pred)` | `true` si algún elemento coincide |
| `.Count()` | Número de elementos |
| `.Sum() / .Average()` | Agregar valores numéricos |
| `.Distinct()` | Eliminar duplicados |
| `.SelectMany(func)` | Aplanar colecciones anidadas |

## Async/Await

### Método Async

```
public async Task<string> FetchAsync(string url) {
    using var client = new HttpClient();
    return await client.GetStringAsync(url);
}
```

### Combinadores de Task

```
var results = await Task.WhenAll(task1, task2, task3);
var first = await Task.WhenAny(task1, task2);
```

### Patrones Async

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `Task` | Retorno async void (sin resultado) |
| `Task<T>` | Retorno async con resultado de tipo T |
| `ValueTask<T>` | Task ligero para rutas síncronas rápidas |
| `await foreach` | Iteración async sobre `IAsyncEnumerable<T>` |
| `CancellationToken` | Cancelación cooperativa para operaciones async |

## Colecciones

### Colecciones Comunes

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `List<T>` | Arreglo dinámico, acceso por índice rápido |
| `Dictionary<K,V>` | Hash map, búsqueda O(1) por clave |
| `HashSet<T>` | Elementos únicos, búsqueda O(1) |
| `Queue<T>` | Colección FIFO |
| `Stack<T>` | Colección LIFO |
| `LinkedList<T>` | Lista doblemente enlazada |
| `SortedDictionary<K,V>` | Ordenado por clave (basado en árbol) |

### Uso de Dictionary

```
var dict = new Dictionary<string, int> {
    ["Alice"] = 90, ["Bob"] = 85
};
dict.TryGetValue("Alice", out int score);
foreach (var (key, val) in dict) { }
```

### Colecciones Inmutables

```
using System.Collections.Immutable;
var list = ImmutableList.Create(1, 2, 3);
var newList = list.Add(4);  // retorna nueva lista
```

## Propiedades

### Sintaxis de Propiedad

```
public string Name { get; set; }
public int Age { get; private set; }
public string Email { get; init; }        // init-only
public string Display => $"{Name} ({Age})"; // calculada
```

### Indexadores

```
public double this[int row, int col] {
    get => data[row, col];
    set => data[row, col] = value;
}
```

### Patrones de Propiedad

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `{ get; set; }` | Propiedad auto de lectura-escritura |
| `{ get; }` | Solo lectura (asignar en constructor) |
| `{ get; init; }` | Solo lectura después de inicialización (C# 9+) |
| `{ get; private set; }` | Lectura pública, escritura privada |
| `=> expression` | Propiedad de expresión (calculada) |

## Excepciones

### Try / Catch / Finally

```
try { int result = int.Parse(input); }
catch (FormatException ex) { Console.Error.WriteLine(ex.Message); }
catch (Exception ex) when (ex is not OutOfMemoryException) { }
finally { /* siempre se ejecuta */ }
```

### Sentencia Using

```
using var file = File.OpenRead("data.txt");
// file.Dispose() se llama automáticamente al finalizar el scope
// equivalente a try/finally con Dispose()
```

### Excepciones Comunes

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `ArgumentNullException` | Argumento nulo pasado al método |
| `ArgumentOutOfRangeException` | Argumento fuera del rango válido |
| `InvalidOperationException` | Operación inválida para el estado actual |
| `NullReferenceException` | Desreferencia de objeto nulo |
| `KeyNotFoundException` | Clave no encontrada en el diccionario |
| `NotImplementedException` | Método aún no implementado |

### Excepción Personalizada

```
public class AppException : Exception {
    public int Code { get; }
    public AppException(string msg, int code)
        : base(msg) { Code = code; }
}
```