C#のActionの使い方。Funcとの違いやデリゲートの解説

この記事でわかること

デリゲートを初めて聞いたという方も、ファンクション（Function）は何となく聞き覚えがあるのではないでしょうか。何となく「関数が関連するのかな？」と思った方、正解です。
この記事では、デリゲートの使い方やActionとFuncの違いについてご紹介しますので、ぜひ参考にしてみてください。

プログラマー

デリゲートを介して関数を呼び出して欲しいといわれたのですが、さっぱり分かりません。どのように実装すればよいのでしょうか？

プロジェクト
リーダー

関数の扱い方の前にまず、デリゲートについて理解していくところから始めてみようか。

実行環境
・Windows 10 Home
・Visual Studio Community 2019

C#のデリゲートとは？

C#のデリゲートとは、メソッドを参照できる関数ポインタのような型です。
デリゲート型は以下のような形式で定義します。

デリゲートの基本構文

C#

delegate [戻り値の型] [デリゲート名] （[引数1], [引数2] , …）

1	delegate [戻り値の型] [デリゲート名] （[引数1], [引数2] , …）

デリゲート型と同じ引数、戻り値となるメソッドであれば、デリゲート名に代入することができます。難しく考える前に、まずはサンプルコードを見てみましょう。

デリゲートのサンプルコード

C#

delegate string GetStr(string str, int len); static void Main(string[] args) { string str = "This is a pen."; int len = 4; GetStr func = GetLeftStr;　　//★ Console.WriteLine($"左から{len}文字: {func(str, len)}"); func = GetRightStr;　　　　 //★ Console.WriteLine($"右から{len}文字: {func(str, len)}"); } static string GetLeftStr(string str, int len) { string ret = str.Substring(0, len); return ret; } static string GetRightStr(string str, int len) { int startIndex = str.Length - len; string ret = str.Substring(startIndex, len); return ret; } // → 出力結果は以下となります。 //　　　左から4文字: This //　　　右から4文字: pen.

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delegate string GetStr(string str, int len);   static void Main(string[] args) {             string str = "This is a pen.";             int len = 4;               GetStr func = GetLeftStr;　　//★             Console.WriteLine($"左から{len}文字: {func(str, len)}");               func = GetRightStr;　　　　 //★             Console.WriteLine($"右から{len}文字: {func(str, len)}"); }   static string GetLeftStr(string str, int len) {             string ret = str.Substring(0, len);             return ret; } static string GetRightStr(string str, int len) {             int startIndex = str.Length - len;               string ret = str.Substring(startIndex, len);             return ret; } // → 出力結果は以下となります。 //　　　左から4文字: This //　　　右から4文字: pen.

デリゲート型と同じ引数、戻り値となるため、★の位置で、GetLeftStrメソッドとGetRightStrメソッドが代入できています。
設定されたメソッドに応じた結果（文字列）が出力されていることも確認できました。

Actionの使い方

先ほど紹介したデリゲートでは、デリゲート型で変数を宣言してからメソッドを代入していましたが、何も返さないメソッドの場合、Actionで定義できます。

Actionのサンプルコード

C#

static void Main(string[] args) { Action show = ShowAction1; show(); show = ShowAction2; show(); } static void ShowAction1() { Console.WriteLine("ShowAction1"); } static void ShowAction2() { Console.WriteLine("ShowAction2"); } // → 出力結果は以下となります。 //　　　ShowAction1 //　　　ShowAction2

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static void Main(string[] args) {             Action show = ShowAction1;             show();               show = ShowAction2;             show(); } static void ShowAction1() {             Console.WriteLine("ShowAction1"); } static void ShowAction2() {             Console.WriteLine("ShowAction2"); } // → 出力結果は以下となります。 //　　　ShowAction1 //　　　ShowAction2

デリゲート型の変数を明示的に宣言せず、Actionを使用してメソッドが呼び出せています。

FuncとActionの違い

Funcとは、デリゲートの宣言をシンプルにしたものと考えてください。引数は最大16個まで指定可能です。

Funcの基本構文

C#

Func<引数1の型, 引数2の型, …, 戻り値の型>

1	Func<引数1の型, 引数2の型, …, 戻り値の型>

また、Actionも引数を与えることが可能ですが、FuncとActionの違いとしては、戻り値の有無となります。Actionでは戻り値がありません。

Actionの基本構文

C#

Action<引数1の型, 引数2の型, …>

1	Action<引数1の型, 引数2の型, …>

それでは、前項で示したデリゲート型を使用したサンプルコードを、Funcに置き換えてみましょう。

Funcのサンプルコード

C#

static void Main(string[] args) { string str = "This is a pen."; int len = 4; Func<string, int, string> func = GetLeftStr; Console.WriteLine($"左から{len}文字: {func(str, len)}"); func = GetRightStr; Console.WriteLine($"右から{len}文字: {func(str, len)}"); } //※ GetLeftStr、GetRightStrの定義は変更なしのため省略 // → 出力結果は以下となります。 //　　　左から4文字: This //　　　右から4文字: pen.

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static void Main(string[] args) {             string str = "This is a pen.";             int len = 4;               Func<string, int, string> func = GetLeftStr;             Console.WriteLine($"左から{len}文字: {func(str, len)}");               func = GetRightStr;             Console.WriteLine($"右から{len}文字: {func(str, len)}"); } //※ GetLeftStr、GetRightStrの定義は変更なしのため省略 // → 出力結果は以下となります。 //　　　左から4文字: This //　　　右から4文字: pen.

デリゲート型の変数を明示的に宣言せず、Funcを使用してメソッドが呼び出せています。

プログラマー

なるほど、関数の呼び出しはこのように実装するのですね！勉強になりました。今回はActionを使おうと思います。

プロジェクト
リーダー

理解してもらえたようで良かったです。デリゲートは難しいかもしれません。実際にコードを作成して、より理解を深めてみると良いでしょう。

ActionとFuncの違いを理解して使いこなそう

今回は、デリゲートの使い方やActionとFuncの違いを紹介しました。関数を変数のように扱えるイメージなので最初は戸惑うかもしれませんが、使いこなせば便利な機能になると思います。デリゲートの基本からこの機会に使い方を覚えて、これからのコーディングに生かしてみてください。

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