連載：C# 3.0入門 第5回　拡張メソッド 株式会社ピーデー　川俣 晶 2008/08/08

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C# 2.0プログラマーの悲劇

　本題に入る前に、よくあるトラブルの事例を見てみよう。C# 3.0を使い始めたC# 2.0プログラマーの話だ。

　C# 2.0プログラマーのA君が、Visual Studio 2005を用いて以下のようなコードを書いたとしよう。整数配列がすべて奇数であるかを確認し、その条件が成立していないときはその旨を出力する内容である。

using System; using System.Collections.Generic; using System.Text; namespace ConsoleApplication1 {   class Program   {     static void Main(string[] args)     {       int[] primes = { 2, 3, 5, 7, 11 };       foreach (int target in primes)       {         if (target % 2 == 0)         {           Console.WriteLine("偶数を含みます");           break;         }       }     }   } }

リスト1 C# 2.0によるコードその1

　しかし、foreach文でループするのはあまりエレガントではない。そこで、ある条件を満たさない項目が存在することを示すだけなら、条件に当てはまらないものを探せばよいことに気付いた。

　最初に思い付いたのはArray.Findメソッドを使う方法だ。しかし、Array.Findメソッドは項目が見つからないときに、その型の既定の値を返す。つまり、int型なら0を返す。しかしこれでは、0を発見したのか、発見できずに0になったのか分からない。

　結局、A君は値ではなく、インデックスを返すFindIndexメソッドを使ってリスト1を書き直した。

using System; using System.Collections.Generic; using System.Text; namespace ConsoleApplication1 {   class Program   {     static void Main(string[] args)     {       int[] primes = { 2, 3, 5, 7, 11 };       if (Array.FindIndex(primes,               delegate(int n) { return n % 2 == 0; }) >= 0)       {         Console.WriteLine("偶数を含みます");       }     }   } }

リスト2 C# 2.0によるコードその2

　しかし、このコードにもA君は不満を持っていた。本来「すべての値が奇数である」ことを確認するプログラムだが、実際にソース・コードに書かれているのは、「偶数の値を探す」処理だからだ。

　さて、A君はC# 3.0で配列（＝Arrayクラス）に新しいメソッド“All”が追加されたことを知った。Allメソッドとは、「シーケンスのすべての要素が条件を満たしているかどうかを判断」するものであり、まさに「すべての値が奇数である」という意図を示すにふさわしいメソッドに思えた。

　そこで、A君は以下のようなプログラムをVisual Studio 2008で書いて、Allメソッドの挙動を確認した。

using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; namespace ConsoleApplication1 {   class Program   {     static void Main(string[] args)     {       int[] a = { 1, 3 }; // 奇数だけ       int[] b = { 2, 4 }; // 偶数だけ       int[] c = { 1, 2 }; // 混在       Console.WriteLine(a.All(n => n % 2 != 0)); // 出力：True       Console.WriteLine(b.All(n => n % 2 != 0)); // 出力：False       Console.WriteLine(c.All(n => n % 2 != 0)); // 出力：False     }   } }

リスト3 C# 3.0でAllメソッドを試す

　これを見て、A君は「まさに求めていたメソッドだ」と確信した。そして、さっそくVisual Studio 2005で開発してきたリスト1のコードをVisual Studio 2008で読み込み、プロジェクトのプロパティで「対象のフレームワーク」を.NET Framework 3.5に変更した。これでAllメソッドが使用できるはずである。

　A君はソース・コードの変更に着手した。しかし、A君はすぐにおかしなことに気付く。配列primesに対してIntelliSense（インテリセンス）を機能させても、Allメソッドがリストされないのだ。A君はおかしいと思いつつ、手動で以下のように書き換えた。ところがコンパイル・エラーとなる。

using System; using System.Collections.Generic; using System.Text; namespace ConsoleApplication1 {   class Program   {     static void Main(string[] args)     {       int[] primes = { 2, 3, 5, 7, 11 };       if (!primes.All(n => n % 2 != 0)) // エラー 1 'System.Array' に 'All' の定義が含まれておらず、型 'System.Array' の最初の引数を受け付ける拡張メソッドが見つかりませんでした。using ディレクティブまたはアセンブリ参照が不足しています。       {         Console.WriteLine("偶数を含みます");       }     }   } }

リスト4 コンパイル不能となったリスト1からの改良コード

　このエラー・メッセージを見て、A君はろうばいした。

「'System.Array' に 'All' の定義が含まれていない」だって？ そんなバカな。だって、さっき書いたテスト用のソース（リスト3）はOKだったし、対象となるフレームワークのバージョンも正しく切り替えたはずだ。配列に対するメソッド呼び出しは、System.Arrayクラスのメソッドが使われるはずじゃないのか！？

　これに対する答えは、少々ややこしい。

　まず、A君の以下の認識は正しい。

• Allメソッドは.NET Framework 3.5で拡張されたメソッドである
• Allメソッドを使用するには、対象のフレームワークに.NET Framework 3.5を指定しなければならない（.NET Framework 2.0では使えない）
• Allメソッドは配列（System.Arrayクラス）に対して拡張されたメソッドである

　しかし、以下の認識は正しくない。

• AllメソッドはSystem.Arrayクラスのメソッドである

　C# 3.0には、既存のクラスを変更せずに、メソッドを追加する機能が付加されている。Allメソッドは、この機能を用いて配列に対して拡張されたメソッドである。.NET Framework 3.5になってSystem.Arrayクラスそのものにメソッドが増えたわけではない。しかし、呼び出し可能なメソッドは増えている。このようなメソッドを「拡張メソッド（Extension methods）」と呼ぶ。

　そして、拡張メソッドを使うためには下準備が必要になる。それを有効にするために、「スイッチを入れる」必要があるのだ。A君のプログラムがコンパイルできなかったのは、「スイッチ」が入っていなかったからである。

　以下の1行をソース・コードの先頭に追加すればそのスイッチがオンになり、Allメソッドは使用できるようになる。

using System.Linq;

Allメソッドを利用するのに必要な記述

　しかし、C# 2.0にどっぷり漬かったプログラマーに対して、これはあまりに難題だ。なぜかといえば、usingキーワードとはC# 1.0から存在する当たり前の機能であり、名前の短縮形を与えるために使われるだけだった。使用できる機能をオン／オフする役割など持っていなかったはずだ。それが「スイッチ」としての機能を持つなど、容易には想像できないだろう。

　しかも、この1行は、Visual Studio 2008で自動的に記述されているため、その重要性に気付きにくい。しかし、これを含まないVisual Studio 2005のソース・コードを持ち込めば、即座に凶悪な牙をむくわけである。

　今回は、この強力だが難解な拡張メソッドを使いこなせるようになろう。分かってしまえば何ら難しいものではない。

INDEX
	C# 3.0入門
	第5回　拡張メソッド
	1．C# 2.0プログラマーの悲劇
	2．拡張メソッドの概要／スイッチなしで機能する例／sealedクラスを拡張する
	3．メソッド呼び出しと型の関係／thisの正体／拡張メソッドを使用すべきとき

　

「C# 3.0入門」

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