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

C#
プログラミング言語

公開日時: 2021-07-16 　更新日時: 2022-06-01

[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
        }
    }
}

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

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
        }
    }
}

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

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
        }
    }
}

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

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
        }
    }
}

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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