[C#]Genericsの使い方とは？GenericsメソッドやGenericsクラスの作成方法

この記事でわかること

システム
エンジニア

Genericsの使い方を知りたいです。

プロジェクト
マネージャー

Genericsを使わない場合の実装方法やGenericsのメソッドの作り方などを紹介します。

[C#]Genericsの使い方とは？

今回は、C#でのGenericsの使い方について説明します。Genericsとは、様々な型に自動的に対応するための、クラスやメソッドを生成する機能です。ここでは、Genericsを使わない場合の実装方法、GenericsメソッドやGenericsクラスの作成方法について紹介します。

Genericsの使い方に興味のある方はぜひご覧ください。

Genericsを使わない場合

C#でGenericsを説明する前に、Genericsを使わない場合の実装方法について紹介します。ここでは、2つの変数を入れ替えるメソッドを実装します。実際のソースコードを見てみましょう。

using System; namespace ConsoleApp1 { class Program { // int用のswapメソッド static void IntSwap(ref int value1, ref int value2) { int temp = default(int); temp = value2; value2 = value1; value1 = temp; } // string用のswapメソッド static void StrSwap(ref string value1, ref string value2) { string temp = ""; temp = value2; value2 = value1; value1 = temp; } public static void Main(string[] args) { int ival1 = 1, ival2 = 2; string sval1 = "str1", sval2 = "str2"; // int変数のswap Console.WriteLine("ival1:{0}, ival2:{1}", ival1, ival2); // ival1:1, ival2:2 IntSwap(ref ival1, ref ival2); Console.WriteLine("ival1:{0}, ival2:{1}", ival1, ival2); // ival1:2, ival2:1 // string変数のswap Console.WriteLine("sval1:{0}, ival2:{1}", sval1, sval2); // sval1:str1, ival2:str2 StrSwap(ref sval1, ref sval2); Console.WriteLine("sval1:{0}, ival2:{1}", sval1, sval2); // sval1:str2, ival2:str1 } } }

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using System;   namespace ConsoleApp1 {     class Program     {         // int用のswapメソッド         static void IntSwap(ref int value1, ref int value2)         {             int temp = default(int);               temp = value2;             value2 = value1;             value1 = temp;         }           // string用のswapメソッド         static void StrSwap(ref string value1, ref string value2)         {             string temp = "";               temp = value2;             value2 = value1;             value1 = temp;         }           public static void Main(string[] args)         {             int ival1 = 1, ival2 = 2;             string sval1 = "str1", sval2 = "str2";               // int変数のswap             Console.WriteLine("ival1:{0}, ival2:{1}", ival1, ival2); // ival1:1, ival2:2             IntSwap(ref ival1, ref ival2);             Console.WriteLine("ival1:{0}, ival2:{1}", ival1, ival2); // ival1:2, ival2:1               // string変数のswap             Console.WriteLine("sval1:{0}, ival2:{1}", sval1, sval2); // sval1:str1, ival2:str2             StrSwap(ref sval1, ref sval2);             Console.WriteLine("sval1:{0}, ival2:{1}", sval1, sval2); // sval1:str2, ival2:str1         }     } }

実行結果は以下のようになります。変数が入れ替えられていることが分かります。

ival1:1, ival2:2 ival1:2, ival2:1 sval1:str1, ival2:str2 sval1:str2, ival2:str1

1 2 3 4

ival1:1, ival2:2 ival1:2, ival2:1 sval1:str1, ival2:str2 sval1:str2, ival2:str1

IntSwapメソッドとStrSwapメソッドは引数の型が違うだけです。ロジックは同じなので、Genericsを利用すれば、型に応じたメソッドを作成できます。以降の章でGenericsの使い方を紹介します。

Genericsメソッド

C#でのGenericsメソッドの作り方を紹介します。先ほどのSwapメソッドをGenericsメソッドにします。Genericsメソッドには<T>を付与します。実際のソースコードを見てみましょう。

using System; namespace ConsoleApp1 { class Program { // Genericsメソッド static void Swap<T>(ref T value1, ref T value2) { T temp = default(T); temp = value2; value2 = value1; value1 = temp; } public static void Main(string[] args) { int ival1 = 1, ival2 = 2; string sval1 = "str1", sval2 = "str2"; // intのswap Console.WriteLine("ival1:{0}, ival2:{1}", ival1, ival2); // ival1:1, ival2:2 Swap<int>(ref ival1, ref ival2); Console.WriteLine("ival1:{0}, ival2:{1}", ival1, ival2); // ival1:2, ival2:1 // stringのswap Console.WriteLine("sval1:{0}, ival2:{1}", sval1, sval2); // sval1:str1, ival2:str2 Swap<string>(ref sval1, ref sval2); Console.WriteLine("sval1:{0}, ival2:{1}", sval1, sval2); // sval1:str2, ival2:str1 } } }

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using System;   namespace ConsoleApp1 {     class Program     {         // Genericsメソッド         static void Swap<T>(ref T value1, ref T value2)         {             T temp = default(T);               temp = value2;             value2 = value1;             value1 = temp;         }           public static void Main(string[] args)         {             int ival1 = 1, ival2 = 2;             string sval1 = "str1", sval2 = "str2";               // intのswap             Console.WriteLine("ival1:{0}, ival2:{1}", ival1, ival2); // ival1:1, ival2:2             Swap<int>(ref ival1, ref ival2);             Console.WriteLine("ival1:{0}, ival2:{1}", ival1, ival2); // ival1:2, ival2:1               // stringのswap             Console.WriteLine("sval1:{0}, ival2:{1}", sval1, sval2); // sval1:str1, ival2:str2             Swap<string>(ref sval1, ref sval2);             Console.WriteLine("sval1:{0}, ival2:{1}", sval1, sval2); // sval1:str2, ival2:str1         }     } }

実行結果は以下のようになります。変数が入れ替えられていることが分かります。

ival1:1, ival2:2 ival1:2, ival2:1 sval1:str1, ival2:str2 sval1:str2, ival2:str1

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ival1:1, ival2:2 ival1:2, ival2:1 sval1:str1, ival2:str2 sval1:str2, ival2:str1

このようにC#では、Genericsを利用することで型に応じたメソッドを作成できます。

Genericsクラス

C#でのGenericsクラスの作り方を紹介します。実際のソースコードを見てみましょう。

using System; namespace ConsoleApp1 { // Genericsクラス public class HogeClass<T> { public void HogeMethod<T>(T input) { Console.WriteLine("input value is {0}", input); } } class Program { public static void Main(string[] args) { HogeClass<int> hoge = new HogeClass<int>(); hoge.HogeMethod<int>(1); // input value is 1 HogeClass<string> hoge2 = new HogeClass<string>(); hoge2.HogeMethod<string>("Hello world"); // input value is Hello world } } }

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using System;   namespace ConsoleApp1 {     // Genericsクラス     public class HogeClass<T>     {         public void HogeMethod<T>(T input)         {             Console.WriteLine("input value is {0}", input);         }     }       class Program     {         public static void Main(string[] args)         {             HogeClass<int> hoge = new HogeClass<int>();             hoge.HogeMethod<int>(1); // input value is 1               HogeClass<string> hoge2 = new HogeClass<string>();             hoge2.HogeMethod<string>("Hello world"); // input value is Hello world         }     } }

実行結果は以下のようになります。引数の型に応じてクラスが生成され、クラスメソッドが呼び出されていることが分かります。

input value is 1 input value is Hello world

1 2	input value is 1 input value is Hello world

このようにC#では、Genericsを利用することで型に応じたクラスを作成できます。

Genericsクラスのコンストラクタ

C#のGenericsメソッドでは、型引数が明確な場合は省略できます。先ほどの例だと、以下のように記述できます。

HogeClass<int> hoge = new HogeClass<int>(); hoge.HogeMethod(1); // input value is 1 HogeClass<string> hoge2 = new HogeClass<string>(); hoge2.HogeMethod("Hello world"); // input value is Hello world

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HogeClass<int> hoge = new HogeClass<int>(); hoge.HogeMethod(1); // input value is 1   HogeClass<string> hoge2 = new HogeClass<string>(); hoge2.HogeMethod("Hello world"); // input value is Hello world

一方、コンストラクタは型引数を省略できません。コンストラクタ付きのGenericsクラスのサンプルを以下に記述します。

using System; namespace ConsoleApp1 { // Genericsクラス public class HogeClass<T> { public T Value { get; } // コンストラクタ public HogeClass(T t) { this.Value = t; } public void ShowValue() { Console.WriteLine("input value is {0}", Value); } } class Program { public static void Main(string[] args) { HogeClass<int> hoge = new HogeClass<int>(1); hoge.ShowValue(); // input value is 1 HogeClass<string> hoge2 = new HogeClass<string>("Hello world"); hoge2.ShowValue(); // input value is Hello world } } }

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using System;   namespace ConsoleApp1 {     // Genericsクラス     public class HogeClass<T>     {         public T Value { get; }           // コンストラクタ         public HogeClass(T t)         {             this.Value = t;         }         public void ShowValue()         {             Console.WriteLine("input value is {0}", Value);         }     }       class Program     {         public static void Main(string[] args)         {             HogeClass<int> hoge = new HogeClass<int>(1);             hoge.ShowValue(); // input value is 1               HogeClass<string> hoge2 = new HogeClass<string>("Hello world");             hoge2.ShowValue(); // input value is Hello world         }     } }

実行結果は以下のようになります。

input value is 1 input value is Hello world

1 2	input value is 1 input value is Hello world

このようにC#では、コンストラクタ付きのGenericsクラスの場合は型引数を省略できません。

システム
エンジニア

Genericsの使い方がわかりました。

プロジェクト
マネージャー

Genericsについての理解を深めて、実際に作成してみましょう。

まとめ

いかがでしたでしょうか。C#でのGenericsの使い方について説明しました。ここでは、Genericsを使わない場合の実装方法、GenericsメソッドやGenericsクラスの作成方法について紹介しました。

ぜひご自身でC#のソースコードを書いて、理解を深めてください。

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