連載：［完全版］究極のC#プログラミング Chapter14　拡張メソッド 川俣 晶 2010/03/01

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本記事は、（株）技術評論社が発行する書籍『［完全版］究極のC#プログラミング ― 新スタイルによる実践的コーディング』から、許可を得て転載しています。 　同書籍は、もともと本フォーラムにて連載していた『C# 2.0入門』、『C# 3.0入門』の記事を整理統合し、加筆、修正されたものです。 手元でまとめて読みたい方は、ぜひ書店などにてお買い求めください。  【注意】本記事は、書籍の内容を改変することなく、そのまま転載したものです。このため用字用語の統一ルールなどは＠ITのそれとは一致しません。あらかじめご了承ください。

14.1 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を用いて次のリスト14.1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14.1 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づいた。

　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になったのかわからない。

　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14.1を書き直した（リスト14.2参照）。

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)               // ラムダ式なら「(n)=>n % 2 == 0) >= 0)」に相当       {         Console.WriteLine("偶数を含みます");       }     }   } }

リスト14.2 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」という意図を実現するにふさわしいメソッドに思えた。

　そこで、A君は、次のリスト14.3のプログラムを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14.3 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14.1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づく。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、手動でリスト14.4のように書き換えた。ところがこれは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14.4 コンパイル不能となったリスト14.1からの改良コード

　このエラーメッセージを見て、A君は狼狽した。

「『'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14.3）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君の次の認識は正しい。

• 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、次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。

INDEX
	［完全版］究極のC#プログラミング
	Chapter14　拡張メソッド
	1．14.1 C# 2.0プログラマーの悲劇
	2．14.2 Allメソッドを利用するのに必要な記述
	3．14.3 拡張メソッドの概要
	4．14.4 スイッチなしで機能する例
	5．14.5 sealedクラスを拡張する
	6．14.6 拡張メソッドはオブジェクト内部に手出しできない
	7．14.7 拡張メソッドはオブジェクトの振る舞いを変更できない
	8．14.8 拡張メソッドが安全である理由
	9．14.9 メソッド呼び出しと型の関係
	10．14.10 thisの正体
	11．14.11 拡張メソッドを使用すべきとき
	12．14.12 コレクションに拡張されるメソッド
	13．14.13 なぜ「using System.Linq;」なのか？／練習問題

　

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