連載 改訂版 プロフェッショナルVB.NETプログラミング Chapter 10　継承とポリモーフィズム 株式会社ピーデー 川俣 晶 2004/06/24
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本記事は、（株）技術評論社が発行する書籍『VB6プログラマーのための入門　Visual Basic .NET 独習講座』の一部分を許可を得て転載したものです。同書籍に関する詳しい情報については、本記事の最後に掲載しています。

クラス・ライブラリに見るポリモーフィズムの実例 - その1

　.NET Frameworkでは、各所でポリモーフィズムを活用している。その一例を以下に示そう。フォーム上のPictureBoxに、BMPファイルとEMFファイル（拡張メタファイル）を表示するサンプル・プログラムを作成してみた。

　内部に画像を保持する変数を持たせ、BMPファイルを読み込んでその変数に画像への参照を入れるボタンと、EMFファイルを読み込んでその変数に画像への参照を入れるボタンを用意する。そして、フォーム上のPictureBoxに変数の画像を表示させるボタンも持たせる。こう書くと簡単そうだが、クラス・ライブラリでは、BMPファイルはSystem.Drawing.Bitmapクラス（Bitmapクラス）が扱い、EMFファイルはSystem.Drawing.Imaging.Metafileクラス（Metafileクラス）が扱うため、同じクラスで処理できないのがポイントである。

　では、このプログラムを作成してみよう。まず、Visual BasicプロジェクトのWindowsアプリケーションの設定を用いて、新しいプロジェクトを作成する。次にフォーム上にPictureBoxを1個、Buttonを3個配置する。ボタンのラベルには適当な文字列を入れておく（図10-41）。

●図10-41　Visual Studio .NETのデザイン画面

　プログラムコードは以下のようになる。

1: Imports System.Drawing.Imaging  2:  3: Public Class Form1  4:   Inherits System.Windows.Forms.Form  5:  6: …Windows フォーム デザイナで生成されたコード…  7:  8:   Dim img As image  9: 10:   Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click 11:     img = New Bitmap("c:\test.bmp") 12:   End Sub 13: 14:   Private Sub Button2_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button2.Click 15:     img = New Metafile("c:\test.emf") 16:   End Sub 17: 18:   Private Sub Button3_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button3.Click 19:     PictureBox1.Image = img 20:   End Sub 21: End Class

リスト10-42　BMPファイルとEMFファイルの両方を表示するプログラム

　これを実行すると以下のようになる。

●図10-43　リスト10-42の実行例（BMPファイル（左）および、EMFファイル（右）をロードして表示した例）

　見てのとおり、極めて簡単である。BMPファイルはSystem.Drawing.Bitmapクラスで、EMFファイルはSystem.Drawing.Imaging.Metafileクラスで扱うにもかかわらず、クラスの種類の判定などを行うコードがいっさいないのは、ポリモーフィズムのおかげである。

　実は、System.Drawing.BitmapクラスとSystem.Drawing.Imaging.Metafileクラスは、いずれも、System.Drawing.Imageクラスを継承しており、PictureBoxのImageプロパティもSystem.Drawing.Imageクラスのインスタンスを受け入れるようになっている。

　つまり、System.Drawing.Bitmapクラスだろうと、EMFファイルのSystem.Drawing.Imaging.Metafileクラスだろうと、インスタンスの参照をSystem.Drawing.Imageクラスの参照に変換できるので、そのままImageプロパティに代入可能というわけである。まさに、ポリモーフィズムの効力が発揮されているといえる。もちろん、ただ単に代入できるだけではなく、PictureBoxクラスは具体的な画像の内容を知ることができ、それを活用して表示することができるわけである。

　もし、このような便利な継承関係を意識しないで記述するなら、ソース・コードは以下のようになる（リスト10-44）。

1: Imports System.Drawing.Imaging  2:  3: Public Class Form1  4:   Inherits System.Windows.Forms.Form  5:  6: …Windows フォーム デザイナで生成されたコード…  7:  8:   Private imgBitmap As Bitmap  9:   Private imgMetafile As Metafile 10:   Private bBitmap As Boolean 11: 12:   Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click 13:     imgBitmap = New Bitmap("c:\test.bmp") 14:     bBitmap = True 15:   End Sub 16: 17:   Private Sub Button2_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button2.Click 18:     imgMetafile = New Metafile("c:\test.emf") 19:     bBitmap = False 20:   End Sub 21: 22:   Private Sub Button3_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button3.Click 23:     If bBitmap Then 24:       PictureBox1.Image = imgBitmap 25:     Else 26:       PictureBox1.Image = imgMetafile 27:     End If 28:   End Sub 29: End Class

リスト10-44　System.Drawing.Imageクラスの継承関係を意識しないで記述したプログラム

　行数を比較すれば差は歴然だろう。ポリモーフィズムを活用すれば21行で済んだものが、使わないと29行に膨らんでいる。また、ソースの分かりやすさや安全性も低下している。何より重要なのは、.NET Frameworkのクラス・ライブラリはすでに存在するものであって、新たに取り組んで開発すべき新しい何かではないことである。すでにあるものを有効活用するために、ポリモーフィズム（あるいは、より広範囲のオブジェクト指向）という考え方は知っておく価値がある。また、知るだけでなく、実際に使って慣れておくことも有意義だろう。ポリモーフィズムのようなごく基本的な考え方は、いちいち頭で考えて使うものではなく、自然にコーディングしているうちに出てくるべきものである。

クラス・ライブラリに見るポリモーフィズムの実例 - その2

　System.Drawing.Imageクラスには、FromFileという名前の共有メソッドがある。このメソッドは、BMPファイルやEMFファイルを読み込む機能を持っている。読み込んだ結果は、System.Drawing.Imageクラスのインスタンスへの参照として返される。しかし、System.Drawing.Imageクラスは抽象的なクラスであって、BMPファイルを持てるのはSystem.Drawing.Bitmapクラスであり、EMFファイルはSystem.Drawing.Imaging.Metafileクラスであるはずだ。

　この謎を解くには、実際にFromFileメソッドが返しているインスタンスのクラスがSystem.Drawing.Bitmapクラスであったり、System.Drawing.Imaging.Metafileクラスであったりするという事実を知らねばならない。定義上、このメソッドはSystem.Drawing.Imageクラスのインスタンスへの参照を返すことになっているが、このクラスを継承したクラスのインスタンスへの参照が返されても、コンパイラはエラーにならないのである。実際にそれを確認するサンプル・プログラムを記述してみた。このサンプル・プログラムでは、フォーム上に表示しているオブジェクトのクラス名を表示するためのLabelを追加している（リスト10-45）。

1: Public Class Form1  2:   Inherits System.Windows.Forms.Form  3:  4: …Windows フォーム デザイナで生成されたコード…  5:  6:   Dim img As Image  7:  8:   Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click  9:     img = Image.FromFile("c:\test.bmp") 10:   End Sub 11: 12:   Private Sub Button2_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button2.Click 13:     img = Image.FromFile("c:\test.emf") 14:   End Sub 15: 16:   Private Sub Button3_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button3.Click 17:     PictureBox1.Image = img 18:     Label1.Text = img.GetType().FullName 19:   End Sub 20: 21: End Class

リスト10-45　System.Drawing.ImageクラスのFromFileメソッドを試したプログラム

　これを実行すると以下のようになる。

●図10-46　リスト10-45の実行例（BMPファイル（左）および、EMFファイル（右）をロードして表示した例）

　

※ 画面一番下にはフォーム上に表示しているオブジェクトのクラス名を表示している。

　簡単な内容なので、詳しい説明は割愛する。18行目で、Imageプロパティに代入したインスタンスのGetTypeメソッドを呼び出して型情報を得て、FullNameプロパティでクラス名を得ている。表示結果を見て分かるとおり、FromFileメソッドの戻り値の型はSystem.Drawing.Imageであるが、実際に返されているのは、System.Drawing.Bitmapクラスであったり、System.Drawing.Imaging.Metafileクラスであったりしている。

　このような挙動を見せるクラスを、トラブルを起こすことなく活用するには、ポリモーフィズムや継承に関する一通りの知識が必要となる。しかし、ひとたびそれらの知識を得れば、標準で提供されるクラス・ライブラリを活用して、これまでとはひと味違うソース・コードを記述できるようになるだろう。

『VB6プログラマーのための入門 Visual Basic .NET 独習講座』 　本記事は、（株）技術評論社が発行する書籍『VB6 プログラマーのための 入門 Visual Basic .NET 独習講座』から許可を得て転載したものです。 【本連載と書籍の関係について 】 　この書籍は、本フォーラムで連載した「連載 プロフェッショナルVB.NETプログラミング」を大幅に加筆修正し、発行されたものです。技術評論社、および著者である川俣晶氏のご好意により、書籍の内容を本フォーラムの連載記事として掲載させていただけることになりました。 →技術評論社の解説ページ ご注文はこちらから

　

INDEX
	[連載] 改訂版 プロフェッショナルVB.NETプログラミング
	Chapter 10　継承とポリモーフィズム
	1．Inheritsステートメントによる継承機能／クラス内で継承元クラスのメソッドを呼ぶ
	2．Windows FormにおけるInheritsステートメントの効果／継承時にメソッドの動作を入れ替える／Overridesキーワードを使って継承時にメソッドの動作を入れ替える
	3．中身のないメソッドに対し、継承により中身を入れる／Protectedアクセス／継承を禁止するNotInheritableキーワード
	4．ポリモーフィズム（異なる機能と共通の呼び出し方法）
	5．ポリモーフィズム（ソース・コードの弱点を分析／ポリモーフィズムを用いた書き換え）
	6．クラス・ライブラリに見るポリモーフィズムの実例 - その1／その2

　

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