class – プログラミング入門

この章ではC#の基本について説明します。
C#のプログラムはクラス(class)の中ですべて実行されます。
クラスの基本構文は以下の通りです。では例をみてみましょう。この例の実行文は以下の箇所です。 Mainはメソッドと言われていますがの詳しい説明は「メソッドについて知ろう」で詳しく説明しますので、今はMainメソッドの中に実行文を書いて、その実行文が初めに実行されると言うことを覚えておくだけで十分です。現時点で名前空間について説明しても難しい面がありますので、詳しくは「名前空間について知ろう」で説明します。
ここでは軽く説明します。
C#で機能が定義されているクラスライブラリ(クラスが保管されているファイル)には多くのクラスがあります。
さらには自身で作ったクラスもあります。
そして、自身のクラスやクラスライブラリにはメソッドが多数ありますが、その中にはクラス名が同じで、さらに同じ名前のメソッドがあるわけです。
その名前の衝突を防ぐために名前空間が存在します。
その時に「Aという名前空間を持つZを実行」と宣言すれば「Bという名前空間を持つZを実行」と間違わなくて済むわけです。
今のところは難しいと思うので、形だけを覚えて、後は軽く流していただいて結構です。このコメントはプログラムの出力には影響しません。
つまり、コメントは出力されません。
プログラムをどのような意図で書いたのかを忘れないためにコメントを書いておくと便利です。
またはプログラムの一部をコメントにして、動作させないことにもコメント機能は使われます。もちろん、コメントには何を書いても自由です。
コメントの書き方は2つありますので以下のaとbで説明します。 Console.WriteLine()は文字列を出力する機能を持っています。
Console.WriteLine()は「Systemと言う名前空間を持つConsoleと言うクラスのWriteLineメソッド」と言う意味です。
ここでメソッドについて説明します(名前空間やクラスについてはまだ説明しません)。
C#のメソッドの仕組みはエクセルの関数の仕組みと意味は同じです。
エクセルをご存知の方はわかると思いますが、例えばエクセル関数にSUMと言う関数が有りますが、この関数は指定した範囲のデータに基づいて足し算を行う関数です。
例えば指定した範囲のデータが「3,5,7」であるならば結果は15です。
SUMには初めから指定した範囲の足し算を行うという仕組みが備わっています。
エクセルの内部機構でSUMの機能は指定した範囲の足し算を行うと言うプログラムがされていると言うことです。
これがメソッドの意味です。
C#には初めから機能が定義されているメソッドが多数あります。
本来はのようにSystemが付いているのですが、プログラムの先頭につまり、という形式で記述するならばこの名前空間であるSystemは省略できることになっています。
この時点では名前空間のことは分からなくていいのでは文字列を出力すると覚えておいてください。
は「近藤」を出力しますが、文字列を出力する場合はダブルクォートで囲んでください。
ダブルクォートで囲まれた文字を文字列と言います。
そして、文の終わりは必ず「;」を付けてください。
日本語文の最後に付ける「。」と同じです。「visual studio」で出力をするにはプログラムを書き終わった後に「Ctrlキー」を押しながら「F5キー」を押してください。
その結果、以下のように出力されますが、ダブルクォート自体は出力されません。上の赤枠の箇所に空白がありますが、これはブロックの対応関係を解りやすくするためです。
これをインデントと言います。
例えば以下のようにインデントを入れないと大変見難くなります。
インデントを入れなくてもエラーにはなりません。

この章ではクラスについて説明します。
今までのプログラムでは変数と関数を扱ってきましたが、クラスと言う機能を使うことで、多くの変数と関数を1つの機能体として働かせてデータを処理することが出来ます。
クラスとは何かしらの物を作る設計図に例えられます。
設計図は車や家や鉛筆をつくる場合に必要ですが、この設計図に当たるものがクラスです。
車や家や鉛筆の中には色々な部品が含まれていますが、それらの部品にはがあります。
例えば、鉛筆であれば、「状態」は鉛筆の形、芯、線の濃さなどで、「ふるまい」は線を引く、削るなどの動作です。
その「状態やふるまい」をクラスと言う設計図に書いていきます。
「状態」を変数で書き、「ふるまい」を関数で書くことになります。
その「状態やふるまい」に指示を出すのはオブジェクトです。
例えば線を消すなど具体的な指示をオブジェクトと言う司令塔から出します。
「状態」は変数で書くと言いましたが、クラスの中の変数のことをプロパティと言います。
「ふるまい」は関数で書くと言いましたが、クラスの中の関数のことをメソッドと言います。
では初めにクラスの基本から説明します。
クラスの中に「状態」や「ふるまい」を書いていきます。クラス名の付け方は基本的には変数名の付け方と同じですが、変数との違いは大文字と小文字を区別しないことです。
例えばとは同じクラスを意味します。
その他にクラス名の付け方で気を付けることは最初の文字を大文字にして後は小文字というのが慣例になっていることです。オブジェクトを作成するためにはクラス名の前にを付けます。
これをオブジェクト変数に代入すればオブジェクトの完成です。
このオブジェクトを作る過程を「インスタンス化」と言います。
クラスはただの設計図なので、オブジェクトから指示を出さないと何も動きません。
先ほども説明しましたが、「線を消す」など具体的な指示をオブジェクトと言う司令塔から出します。
ではクラスとオブジェクトの関係をもう一度説明します。
例えば新築の家をつくるとします。
そこで、家にこんな機能を付けたい、あんな機能も付けたいと思い悩むことでしょう。
ある人はプールや床暖房を付けたり。
それを実現するには設計図にその「プールや床暖房」やプールや床暖房を操作する機能を付け加えないといけません。
実際にはクラスの中にプール、床暖房という変数を設定し、プールや床暖房を実際に機能させるためにメソッドの中で水や床の温度を上げたり下げたりする機能を加える必要があります。
この設計図はそのままでは動きませんので、誰かの指揮のもとに動かさなくてはいけません。その指揮者の役割がオブジェクトです。
「オブジェクト」は例えば冬になったらプールの水の温度を40度にするなど細かな指示をします。
ではクラスの例を見てみましょう。このクラスにはBanksystemという名前が付いています。
以下の変数がプロパティです。
プロパティの前にpublicが付いていますが、これはプロパティに対してクラスの外からでも、どこからでもアクセスが出来ることを意味します。
publicは修飾子と呼ばれています。
修飾子はこの他にもprivate、protectedなどがありますが、後ほど説明します。以下のようにメソッドの前にpublicが付いていますが、これはメソッドに対してクラスの外からでも、どこからでもアクセスが出来ることを意味します。
次はクラスを実行する方法について説明します。
クラスは設計図なのでこのままでは何も機能しません。
クラスを機能させるためには以下のようにオブジェクトを作成しなくてはいけません。
それが$Bankです。作り方は説明した通り、クラス名の前にnewを付け、それを変数に代入すればオブジェクトの完成です。
次にプロパティにデータを入れていきます。
以下のようにデータを入れます。 $オブジェクトとプロパティの間にある「->」はアロー演算子と言います。
クラスのプロパティやメソッドにアクセスするときに使います。
次はメソッドにデータを入れます。メソッドの場合には「=」を使わないで、メソッドの引数に渡したいデータを入れます。

次にプロパティをクラスの中で使用する方法について説明します。
クラスの中でプロパティやメソッドを使用するためには「$this->」を使用しなくてはいけません。
ですので、メソッドの中でプロパティを使用するためには次のように「$this->」を使用します。結果は「山田銀行の近藤次郎様の残高は240000」となります。
オブジェクトは何個でも作成することが出来るので、次の例をみてみましょう。
先ほどの例は$Bankオブジェクトだけでしたが、オブジェクトはいくつでも作成することが出来ます。
以下の例では$Bank1を付け加えました。

次にプロパティに対してクラスの外からのアクセスを禁止する場合の対処法について説明します。
先ほどの例との違いは以下のsum関数と$moneysumの箇所です。プロパティに対してクラスの外からのアクセスを禁止する場合にはプロパティの前にprivateを付けます。
privateにする理由はクラスの外から自由にプロパティの値を書き替えられては困る場合などに使われます。
privateを付けますと、クラスの外部から直接プロパティに対してのようなアクセスはすることが出来なくなります。
では、このprivate指定のプロパティにどのようにデータを入れるのかと言いますとメソッドを通してデータを入れます。
それが以下のsumメソッドです。
このsumメソッドは入力したデータが0より小さい場合には0を$moneysumに代入するというチェック機能を付けました。
deposiメソッドやwithdrawalメソッドにはチェック機能を付けませんでしたが、sumメソッドのようにマイナスの値が入らないようにif文でチェックしています。
次は「コンストラクタ」といわれる機能について説明します。
例をみてみましょう。ではコンストラクタの機能について説明します。 functionの次のアンダーバーは2つあることに注意してください。
コンストラクタの修飾子は必ずpublicです。
また、引数は省略できます。
この機能はコンストラクタと言いまして、オブジェクトを作成するときに自動的に呼び出されるメソッドです。
つまり、newによってオブジェクトが作られるときに自動的に呼び出されるメソッドです。
これは変数を初期化したい時に使用します。
コンストラクタを呼び出すには以下の通り、オブジェクトの引数に渡すデータをなどと記述します。
引数がない場合には省略できます。以下のようにオブジェクトを作成するときに自動的にコンストラクタが呼び出され、引数の値がそれぞれコンストラクタの引数に代入されます。

次は静的メソッドと静的プロパティについて説明します。
静的メソッドや静的プロパティはオブジェクトを作成しなくてもアクセスすることができるメソッドやプロパティで、オブジェクトからデータを入れたりすることはできません。
静的メソッドや静的プロパティの作成方法はメソッドやプロパティの前にstaticを付けるだけです。
ここでいくつかの注意点を説明します。
〇「$this->」はstaticメソッドの内部で使用することはできません。

〇静的メソッドや静的プロパティには前の例ののようにを使ってアクセスすることはできません。

〇静的メソッドや静的プロパティはクラスに属しているメソッドやプロパティです。
今まではクラスのオブジェクトを作成して、そのオブジェクトからメソッドやプロパティにデータを入れてきました。
なぜなら、それらのメソッドやプロパティはオブジェクトに属しているからです。
例えば以下の$Bankオブジェクトと$Bank1オブジェクトで使われるプロパティとメソッドは同じものを使っていますが、各データはそれぞれのオブジェクトの持ち物ですので、共通して使えるデータはありません。それに対して静的メソッドや静的プロパティは各オブジェクトが共通して使えるデータです。
では先ほどの例を見てみましょう。
の箇所が静的プロパティですが、そのプロパティには0が代入されています。
この$totalプロパティは「クラスに属しています」。
次に静的プロパティにアクセスしてみましょう。
今まではを使っていましたが、は静的メソッドや静的プロパティでは使えないので、代わりにという形式を使います。
以下の箇所ではコンストラクタが呼び出されるごとに$totalに1が足されていきます。ですので、1回目のコンストラクタの呼び出しで$totalに「1」が足されるのででは「1人目山田銀行の近藤次郎様の残高は240000」と出力されます。
2回目のコンストラクタの呼び出しで「1」である$totalにさらに「1」が足されるのででは「2人目山田銀行の近藤次郎様の残高は240000」と出力されます。
$Bankオブジェクトと$Bank1オブジェクトが１つの$totalを共通して使っていることが分かります。
これは説明した通り、$totalがクラスに属しているからです。