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Estou criando uma aplicação simples em C# para calcular algumas informações de voo, na qual possui uma classe chamada Calculator contendo os seguintes métodos:

public static float GetDistance(ushort height) {
    return height * 3 / 1000;
}

public static uint GetVerticalSpeed(ushort groundSpeed) {
    return groundSpeed * 10 / 2;
}

Em ambos os métodos, eu defini os parâmetros como sendo do tipo primitivo ushort, pois eles devem ser iguais ou maiores que zero, e devem ter um determinado limite, já que nenhuma aeronave voa acima de 65536 pés de altitude e acima de 65536 nós de velocidade — que é o valor máximo desse tipo primitivo.

Já o tipo primitivo do retorno dos métodos é diferente. No primeiro método, o retorno é float, pois preciso obter os decimais do resultado. Já no segundo método, o retorno é uint, pois o resultado pode ser maior que 65535.

O problema é que mesmo tendo o tipo primitivo de retorno "compatível" com o resultado máximo que o método pode retornar, o compilador ainda gera o seguinte erro para o segundo método:

Cannot implicitly convert type 'int' to 'uint'. An explicit conversion exists (are you missing a cast?)

Além disso, no primeiro método, o resultado retornado é sempre um inteiro — sem ponto flutuante — mesmo quando deveria ser um número real.

Isso me leva a pensar que o problema do meu código não está no retorno dos métodos, mas sim na linha do cálculo. Eu escrevi os métodos achando que o cálculo iria retornar um valor, cujo tipo primitivo fosse correspondente ao resultado. Mas parece que não é isso o que ocorre.

Dito isso, a minha dúvida é:

  • As operações aritméticas em C# mantém o tipo primitivo da variável utilizada no resultado?
  • Se sim, como isso ocorre internamente e o que eu deveria fazer para que o resultado tenha um tipo primitivo diferente da variável?
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  • sim, o compilador não sabe como fazer isso, precisa por um cast ai no código para converter para o tipo desejado, nesse caso uint.Sobre sua pergunta, o tipo da variável é imutável, se ela é int por exemplo, sempre vai ser int, e assim por diante. E segunda pergunta como mencionei, só fazer um cast e converter para o tipo desejado Commented 6/02/2021 às 20:27
  • 1
    Só complementando, o typecast explicito return (uint)(groundSpeed * 10 / 2); Commented 6/02/2021 às 20:38

1 Resposta 1

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No caso da divisão em C#, o compilador irá basear o tipo da avaliação a partir do tipo dos operandos.

Se todos os operandos da divisão possuirem um tipo inteiro, então o operador / retornará como resultado a divisão inteira de seus dois operandos.

Por exemplo:

5 / 2      //=> 2

É avaliado pelo C# como 2. Como os dois operandos são inteiros, ocorre a divisão inteira.

Se você quiser operar uma "divisão de ponto flutuante", deve fazer um cast explícito de pelo menos um dos operandos. Pode-se utilizar a sintaxe literal:

5f / 2      //=> 2.5
5 / 2f      //=> 2.5
5f / 2f     //=> 2.5

Ou utilizar a sintaxe de cast:

(float)5 / 2            //=> 2.5
5 / (float)2            //=> 2.5
(float)5 / (float)2     //=> 2.5

Claro, também daria para fazer o cast para double ou decimal, se necessário.


Em relação ao segundo método e sobre a conversão de uint para int:

O problema é que mesmo tendo o tipo primitivo de retorno "compatível" com o resultado máximo que o método pode retornar, o compilador ainda gera o seguinte erro para o segundo método:

Não diria que é plenamente compatível. Afinal, o resultado da expressão (inferido pelo compilador) é int. E, decerto, int nem sempre será compatível a uint.

Desse modo, o compilador exige que você seja explícito ao fazer esse tipo de cast. Como pode haver perda de dados (digamos que você converta um int negativo para uint, daria problema), você precisa mostrar que "está ciente disso".

Portanto, precisa fazer assim:

public static uint GetVerticalSpeed(ushort groundSpeed)
{
    return (uint)(groundSpeed * 10 / 2);
}

Ou simplesmente garanta que os números ao final são uint para que o compilador avalie o tipo da expressão para uint. Assim:

public static uint GetVerticalSpeed(ushort groundSpeed)
{
    return groundSpeed * (uint)10 / (uint)2;
}

Mas, de modo geral, utilizar tipos numéricos unsigned em resposta a alguma regra do domínio (como o fato de que um objeto não pode ter velocidade negativa) pode não justificar o uso de um tipo unsigned.

Conforme explicado em Devo utilizar os tipos ushort, uint e ulong sempre que o número for ser igual ou maior que 0?, pensar em tipos numéricos sem sinal como um "subconjunto" dos números naturais nem sempre é uma boa ideia, visto que o tipo, por si só, pode não dar garantias do valor armazenado.

Aqui também tem alguns detalhes a mais.

Em suma, utilizar int (ou talvez um short mesmo) no seu código provavelmente simplificaria as coisas (além de tornar alguns casts desnecessários). Se você precisa de garantir um "limite de velocidade" (em resposta a alguma regra de domínio), trate isso explicitamente no seu código.

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    Valeu Luiz! Ah, e aproveitando. Estou há um tempo sem entrar no Discord porque minha net foi cortada e não tenho prazo de quando ela vai voltar ;( Commented 7/02/2021 às 0:51
  • Luiz, eu escrevi a linha utilizando a primeira forma que você apresentou, mas sem isolar o cálculo com os parênteses, dessa forma: return (uint) groundSpeed * 10 / 2. Ainda assim, ele funcionou. Por que? Commented 8/02/2021 às 1:22
  • O compilador vai entender o cast que você está fazendo do mesmo jeito. Esse comportamento é esperado. Commented 8/02/2021 às 1:27

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