# Referência Rápida C#

*Tipos, LINQ, async/await, coleções, essenciais de OOP*

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

## Básico

### Hello World

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

### Build e Execução

```
dotnet new console -n MyApp   # criar projeto
dotnet run                     # compilar e executar
dotnet build                   # somente compilar
```

### Variáveis e Constantes

```
int x = 42;
var name = "Alice";           // type inference
const double Pi = 3.14159;
readonly int maxRetries = 3;  // set once, in ctor
```

## Tipos

### Tipos por Valor

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `int` | Inteiro de 32 bits com sinal |
| `long` | Inteiro de 64 bits com sinal |
| `float` | Ponto flutuante de 32 bits (sufixo `f`) |
| `double` | Ponto flutuante de 64 bits |
| `decimal` | Alta precisão de 128 bits (sufixo `m`) |
| `bool` | `true` / `false` |
| `char` | Caractere Unicode de 16 bits |

### Tipos por Referência

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `string` | Texto UTF-16 imutável |
| `object` | Tipo base para todos os tipos |
| `dynamic` | Ignora verificação de tipos em tempo de compilação |
| `int[]` | Array de inteiros |
| `List<T>` | Lista genérica (System.Collections.Generic) |

### Nullable e Tuplas

```
int? age = null;               // nullable value type
string? name = null;           // nullable reference (C# 8+)
var point = (X: 1, Y: 2);     // named tuple
Console.WriteLine(point.X);
```

### Recursos de String

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

## Controle de Fluxo

### If / Else

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

### Switch e Pattern Matching

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

### Laços

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

## Classes

### Definição de Classe

```
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 };  // non-destructive copy
// auto: Equals, GetHashCode, ToString, deconstruct
```

### Herança

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

### Modificadores de Acesso

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `public` | Acessível de qualquer lugar |
| `private` | Somente na mesma classe (padrão para membros) |
| `protected` | Mesma classe e classes derivadas |
| `internal` | Somente no mesmo assembly (padrão para classes) |
| `protected internal` | Mesmo assembly ou classes derivadas |

## Interfaces

### Definição de Interface

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

### Interfaces Comuns

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `IEnumerable<T>` | Suporte à iteração (foreach, LINQ) |
| `IDisposable` | Limpeza determinística (instrução `using`) |
| `IComparable<T>` | Ordenação natural para classificação |
| `IEquatable<T>` | Comparação de igualdade por valor |
| `ICloneable` | Clonagem de objetos |

## LINQ

### Sintaxe de Método

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

### Sintaxe de Query

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

### Métodos LINQ Comuns

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `.Where(pred)` | Filtrar elementos |
| `.Select(func)` | Projetar / transformar elementos |
| `.OrderBy(key)` | Ordenar em ordem crescente |
| `.GroupBy(key)` | Agrupar elementos por chave |
| `.First() / .FirstOrDefault()` | Primeiro elemento (ou padrão) |
| `.Any(pred)` | `true` se algum elemento corresponder |
| `.Count()` | Número de elementos |
| `.Sum() / .Average()` | Agregar valores numéricos |
| `.Distinct()` | Remover duplicatas |
| `.SelectMany(func)` | Nivelar coleções aninhadas |

## 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);
```

### Padrões Async

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `Task` | Retorno void assíncrono (sem resultado) |
| `Task<T>` | Retorno assíncrono com resultado do tipo T |
| `ValueTask<T>` | Task leve para caminhos rápidos síncronos |
| `await foreach` | Iteração assíncrona sobre `IAsyncEnumerable<T>` |
| `CancellationToken` | Cancelamento cooperativo para operações assíncronas |

## Coleções

### Coleções Comuns

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `List<T>` | Array dinâmico, acesso por índice rápido |
| `Dictionary<K,V>` | Hash map, busca O(1) por chave |
| `HashSet<T>` | Elementos únicos, busca O(1) |
| `Queue<T>` | Coleção FIFO |
| `Stack<T>` | Coleção LIFO |
| `LinkedList<T>` | Lista duplamente encadeada |
| `SortedDictionary<K,V>` | Ordenado por chave (baseado em árvore) |

### 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) { }
```

### Coleções Imutáveis

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

## Propriedades

### Sintaxe de Propriedade

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

### Indexadores

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

### Padrões de Propriedade

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `{ get; set; }` | Auto-propriedade de leitura e escrita |
| `{ get; }` | Somente leitura (definir apenas no construtor) |
| `{ get; init; }` | Somente leitura após inicialização (C# 9+) |
| `{ get; private set; }` | Leitura pública, escrita privada |
| `=> expression` | Propriedade com corpo de expressão (computada) |

## Exceções

### 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 { /* always executes */ }
```

### Instrução Using

```
using var file = File.OpenRead("data.txt");
// file.Dispose() called automatically at scope end
// equivalent to try/finally with Dispose()
```

### Exceções Comuns

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `ArgumentNullException` | Argumento nulo passado ao método |
| `ArgumentOutOfRangeException` | Argumento fora do intervalo válido |
| `InvalidOperationException` | Operação inválida para o estado atual |
| `NullReferenceException` | Desreferência de objeto nulo |
| `KeyNotFoundException` | Chave não encontrada no dicionário |
| `NotImplementedException` | Método ainda não implementado |

### Exceção Personalizada

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