C#基礎：クラスとオブジェクト指向

クラスの定義

public class User
{
    // フィールド
    private string _name;
    private int _age;

    // コンストラクタ
    public User(string name, int age)
    {
        _name = name;
        _age = age;
    }

    // プロパティ
    public string Name
    {
        get { return _name; }
        set { _name = value; }
    }

    // 自動実装プロパティ
    public string Email { get; set; }

    // 読み取り専用プロパティ
    public int Age => _age;

    // メソッド
    public string Introduce()
    {
        return $"私は{_name}です。{_age}歳です。";
    }
}

使用例

var user = new User("太郎", 25);
user.Email = "taro@example.com";
Console.WriteLine(user.Introduce());

プロパティ

public class Product
{
    // 自動実装プロパティ
    public string Name { get; set; }

    // 初期値付き
    public int Stock { get; set; } = 0;

    // 読み取り専用
    public DateTime CreatedAt { get; } = DateTime.Now;

    // init専用（C# 9以降）
    public string Id { get; init; }

    // バリデーション付き
    private decimal _price;
    public decimal Price
    {
        get => _price;
        set => _price = value >= 0 ? value : throw new ArgumentException("価格は0以上");
    }
}

継承

public class Animal
{
    public string Name { get; set; }

    public virtual void Speak()
    {
        Console.WriteLine("...");
    }
}

public class Dog : Animal
{
    public string Breed { get; set; }

    public override void Speak()
    {
        Console.WriteLine("ワンワン！");
    }
}

public class Cat : Animal
{
    public override void Speak()
    {
        Console.WriteLine("ニャー！");
    }
}

// 使用
Animal dog = new Dog { Name = "ポチ" };
dog.Speak();  // ワンワン！

抽象クラス

public abstract class Shape
{
    public abstract double Area();

    public void PrintArea()
    {
        Console.WriteLine($"面積: {Area()}");
    }
}

public class Circle : Shape
{
    public double Radius { get; set; }

    public override double Area()
    {
        return Math.PI * Radius * Radius;
    }
}

public class Rectangle : Shape
{
    public double Width { get; set; }
    public double Height { get; set; }

    public override double Area()
    {
        return Width * Height;
    }
}

インターフェース

public interface ILogger
{
    void Log(string message);
    void LogError(string message);
}

public interface IDisposable
{
    void Dispose();
}

public class FileLogger : ILogger, IDisposable
{
    private StreamWriter _writer;

    public FileLogger(string path)
    {
        _writer = new StreamWriter(path);
    }

    public void Log(string message)
    {
        _writer.WriteLine($"[INFO] {message}");
    }

    public void LogError(string message)
    {
        _writer.WriteLine($"[ERROR] {message}");
    }

    public void Dispose()
    {
        _writer?.Dispose();
    }
}

record（C# 9以降）

// 不変データ型を簡潔に定義
public record User(string Id, string Name, int Age);

// 使用
var user = new User("1", "太郎", 25);
Console.WriteLine(user);  // User { Id = 1, Name = 太郎, Age = 25 }

// with式でコピー
var user2 = user with { Name = "花子" };

// 値の等価性
var user3 = new User("1", "太郎", 25);
Console.WriteLine(user == user3);  // true

staticメンバー

public class Counter
{
    private static int _count = 0;

    public Counter()
    {
        _count++;
    }

    public static int Count => _count;

    public static void Reset()
    {
        _count = 0;
    }
}

拡張メソッド

public static class StringExtensions
{
    public static bool IsNullOrEmpty(this string str)
    {
        return string.IsNullOrEmpty(str);
    }

    public static string Truncate(this string str, int maxLength)
    {
        if (str.Length <= maxLength) return str;
        return str.Substring(0, maxLength) + "...";
    }
}

// 使用
string name = "太郎";
bool isEmpty = name.IsNullOrEmpty();  // false
string truncated = "長い文字列です".Truncate(5);  // "長い文字列..."

ジェネリクス

public class Box<T>
{
    public T Value { get; set; }

    public Box(T value)
    {
        Value = value;
    }
}

public class Repository<T> where T : class, new()
{
    private List<T> _items = new List<T>();

    public void Add(T item)
    {
        _items.Add(item);
    }

    public T CreateNew()
    {
        return new T();
    }
}

まとめ

クラスはフィールド、プロパティ、メソッドで構成
virtualとoverrideでメソッドをオーバーライド
abstractクラスは直接インスタンス化できない
interfaceで契約を定義
recordで不変データ型を簡潔に定義
拡張メソッドで既存の型にメソッドを追加

次回は例外処理と非同期について学びます。