C#のジェネリックオブジェクトとは?

2月 17, 2025

ジェネリックは、C#.NETにおける強力なプログラミング技法であり、ロジックを型ごとに書き直すことなく、さまざまなデータ型に再利用可能なコードを作成できます。ジェネリックは、山括弧<>で囲まれた大文字(例:List<T>Dictionary<TKey, TValue>)で表される型パラメーターを使用します。TTKeyTValueは、オブジェクトの初期化時に使用される具体的なデータ型を表す型パラメーターです。

ジェネリックの最も一般的な用途の1つは、List<T>のようなコレクション(集合)の作成です。ジェネリックが登場する前は、Studentオブジェクトのリストを作成するには、ArrayListを使用し、要素を取得するたびに型キャストを行う必要がありました。これは、型キャストが間違っている場合、実行時エラーのリスクがありました。

// ジェネリックなし
ArrayList students = new ArrayList();
students.Add(new Student());
students.Add(new Car()); // コンパイル時にエラー検出なし

Student first = (Student)students[0]; // 型キャストが必要、実行時エラーの可能性あり

ジェネリックを使用すると、List<T>は、型Tのオブジェクトのみをリストに追加することを許可することで、この問題を解決します。間違った型のオブジェクトを追加しようとすると、コンパイラはコンパイル時にエラーを検出します。

// ジェネリックを使用
List<Student> students = new List<Student>();
students.Add(new Student()); 
students.Add(new Car()); // コンパイル時エラー

Student first = students[0]; // 型キャスト不要

ジェネリックを使用すると、多くの利点があります:

  • コードの再利用性: さまざまなデータ型に対して一度だけコードを記述できます。たとえば、List<T>クラスは、List<int>List<string>List<Student>などに使用できます。
  • 型の安全性: コンパイラはコンパイル時にデータ型をチェックし、実行時エラーを最小限に抑えます。
  • パフォーマンス: 値型を扱う際のボックス化/ボックス化解除を回避し、プログラムのパフォーマンスを向上させます。
  • 可読性と保守性: コードが明確になり、理解しやすく、保守しやすくなります。

ジェネリックは、コレクションだけでなく、メソッド(ジェネリックメソッド)とクラス(ジェネリッククラス)の定義にも使用されます。たとえば、Swap<T>メソッドは、任意のデータ型の2つの変数の値を交換できます。

public static void Swap<T>(ref T a, ref T b)
{
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}


int x = 10;
int y = 20;
Swap<int>(ref x, ref y); // 2つの整数を交換

string str1 = "Hello";
string str2 = "World";
Swap<string>(ref str1, ref str2); // 2つの文字列を交換

まとめると、ジェネリックは、C#.NETの重要な機能であり、柔軟性、安全性、効率性に優れたコードを作成するのに役立ちます。LINQなどの多くのテクノロジーの基盤であり、最新のアプリケーション開発において重要な役割を果たします。ジェネリックオブジェクトとは何か、そしてどのように使用するかを理解することは、プログラマーがコードの品質を向上させ、アプリケーションのパフォーマンスを最適化するのに役立ちます。

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