C#入門講座　オブジェクト指向を学ぶ　基礎編　９章

この章ではオブジェクト指向を学ぶための基礎編として、オブジェクト指向の概念やカプセル化について詳しく解説します。

クラスの概要や、コンストラクター、オーバーロード、Propertyの作成と利用方法を、サンプルプログラムを交えながら解説します。

「C#基礎講座」の第９章です。この講座の詳細については以下から確認できます。

全てのサンプルプログラムのダウンロードは０章でダウンロードできます。

講座の始まり

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オブジェクト指向とは

　オブジェクト指向は、プログラミングのパラダイムの一つで、実際の世界をプログラムに置き換えることで、より直感的かつ柔軟なプログラミングをすることを目的としています。

オブジェクト指向には、継承、ポリモーフィズム、カプセル化といった基本的な概念があります。

オブジェクト指向には以下のようなメリットがあります。

カプセル化について

　カプセル化とは、オブジェクト指向において、クラスの外部からアクセスされることのないプライベートなデータやメソッドを定義することを指します。

クラス内にてpublicなプロパティやメソッドを定義することで、外部からアクセスできるようになります。

上記のようにアクセス修飾子を使用することで、プログラムのセキュリティを高めることができます。

クラスの作成

　クラスは、オブジェクトを作成するための設計図となります。
クラスは、「class」キーワードを使用して定義します。クラスは、データ（フィールド）と処理（メソッド）を持ちます。

クラスの作成

以下はPersonというクラスを作成する場合の例です。

class Person
{
    // フィールド（プライベートなデータ）
    private string _name;
    private int _age;
    // プロパティ（外部からアクセスできるデータ）
    public string Name { get { return _name; } set { _name = value; } }
    public int Age { get { return _age; } set { _age = value; } }
    // コンストラクタ（インスタンス作成時に呼び出されるメソッド）
    public Person(string name, int age)
    {
        _name = name;
        _age = age;
    }
    // メソッド（処理）
    public void ShowProfile()
    {
        Console.WriteLine($"名前：{_name} 年齢：{_age}");
    }
}

上記の例にはPersonというクラスを構成するためのプロパティや初期化時のコンストラクタを含んでいます。これらについて解説していきます。

クラスの利用方法

クラスを使用するには、インスタンスを作成します。インスタンスはクラスから作成され、クラスのデータや処理を持ちます。

インスタンスは、new演算子を使用して作成します。

クラス名 変数名 = new クラス名();

下記が先程例で作成したPersonクラスのインスタンス作成例です。
newでインスタンスを生成する際の引数は後述のコンストラクターで使用されます。

Person taro = new Person("Taro", 20);

作成したインスタンスからは、クラスのデータや処理にアクセスすることができます。

taro.Name = "Jiro";
Console.WriteLine(taro.Name); // Jiro
taro.ShowProfile(); // 名前：Jiro 年齢：20

コンストラクターについて

　コンストラクターは、インスタンスが作成されるときに自動的に呼び出されるメソッドです。
コンストラクターによって、インスタンスが作成されるときに必要な初期化処理を行うことができます。

以下の例では、インスタンス生成時に引数に名前と年齢を指定して初期化できる作りになっています。

    // コンストラクタ（インスタンス作成時に呼び出されるメソッド）
    public Person(string name, int age)
    {
        _name = name;
        _age = age;
    }

オーバーロードについて

　オーバーロードとは、同じ名前のメソッドを複数定義することを指します。引数が異なる同じ名前のメソッドを定義することで、同じ処理を行うが、入力が異なる場合に対応できるようになります。

下記は、オーバーロードの例です。

public void ShowProfile()
{
    Console.WriteLine($"名前：{_name} 年齢：{_age}");
}
public void ShowProfile(string message)
{
    Console.WriteLine(message);
    Console.WriteLine($"名前：{_name} 年齢：{_age}");
}

上記のサンプルでは、引数にmessageを指定した場合と、引数を指定しなかった場合で違う処理を行わせています。

プロパティについて

　プロパティは、クラス内にてpublicなデータを扱うための仕組みです。「get」「set」アクセサーを使用して定義します。

以下は、Propetyを定義している例です。

public string Name { get { return _name; } set { _name = value; } }

Propertyを使用することで、外部からアクセスできるデータを定義することができます。

taro.Name = "Jiro";
Console.WriteLine(taro.Name); // Jiro

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この章のまとめ

「オブジェクト指向を学ぶ　基礎編」では以下の内容を学びました。

オブジェクト指向に対する考え方がわかりました。特に、カプセル化やコンストラクター、オーバーロードなどオブジェクト指向における基本的な概念について詳しく知れてよかったです。

オブジェクト指向は、プログラミングにおいて重要な概念の一つです。本記事を通して、基本的な概念や、C#でのオブジェクト指向の使い方を学ぶことができたと思います。

講座の最後のオブジェクト指向　応用編では、継承やポリもーフィズムといったオブジェクトの再利用がしやすくなる手法を解説します。

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次章では、「オブジェクト指向　基礎編」について学びます。

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