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C# 09: Generics & Generic Constraints 🧬

Willkommen zu Modul 09 des C# Masterkurses! In diesem Kapitel lernst du, wie du flexible, hochgradig wiederverwendbare und typsichere Datenstrukturen in C# 12 entwickelst.

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💡 1. Das Wichtigste in Kürze

Warum Generics?

Generics eliminieren die Notwendigkeit von Type-Casts und Boxing/Unboxing:

• Typsicherheit: Fehler werden bereits vom Roslyn-Compiler zur Build-Zeit erkannt.
• Performance: Wertetypen (wie int, struct) landen direkt auf dem Stack bzw. in typspezifischen Arrays – keine teure Heap-Allokation.
• Code-Wiederverwendung: Ein einzelner Algorithmus funktioniert für beliebig viele Typen.

Generic Constraints (where T : ...)

Mit Constraints sagst du dem Compiler, welche Fähigkeiten der Typ T mitbringen muss:

public class Repository<TEntity, TId> 
    where TEntity : class, IEntity<TId>, new()
    where TId : notnull
{
    // Hier können wir:
    // - entity.Id aufrufen (durch IEntity<TId>)
    // - TEntity instanziieren mit new TEntity() (durch new())
    // - null zurückgeben (durch class)
}

Der Result<T> Typ (Functional Error Handling)

Statt Ausnahmen für reguläre Fehlerflüsse zu werfen, kapselt Result<T> Erfolg oder Misserfolg:

var result = Result<Customer>.Success(new Customer { Name = "Alice" });
if (result.IsSuccess)
{
    Console.WriteLine($"Kunde geladen: {result.Value.Name}");
}

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🎯 Teilziele in Aufgabe.cs

1. TODO 1: IEntity<TId> Interface
   Definiere ein generisches Entity-Interface mit TId Id { get; set; }.

2. TODO 2: Result<T> Wrapper-Klasse
   Implementiere einen unmodifizierbaren Result-Container mit IsSuccess, Value, Error sowie statischen Factory-Methoden Success(T) und Failure(string).

3. TODO 3: InMemoryRepository<TEntity, TId>
   Erstelle ein In-Memory Repository mit den Constraints where TEntity : class, IEntity<TId>, new() und where TId : notnull. Implementiere Add, GetById, GetAll, Remove, Count und CreateDefault().

4. TODO 4: Generische Hilfsmethoden
   Implementiere Swap<T>(ref T a, ref T b) und FindMatches<T>(IEnumerable<T> items, Predicate<T> filter).