この知恵ノートを「知恵コレクション」に追加しました。

追加した知恵ノートはMy知恵袋の「知恵コレクション」ページで確認できます。

「知恵コレクション」に登録済みです。

再登録しました。

追加に失敗しました。

ノートに戻り、もう一度やり直してください。

すでに1,000件のノートが登録されています。

新しく追加したい場合は、My知恵袋の「知恵コレクション」ページで登録されているノートを削除してください。

追加できませんでした。

ノートは削除されました。

知恵コレに追加する：0人

C# ポリモーフィズム No.2 仮想メソッド＜複数のクラスを変数のように切り替える＞

ライター：abiko_tetuさん（最終更新日時:2012/11/6）投稿日：2012/1/30 アドバイス受付中！

ナイス！：
14
閲覧数：1970

印刷用のページを表示する

====================*

C# ポリモーフィズム No.2 仮想メソッド
--- 複数のクラスを変数のように切り替える

====================*

「C#でポリモーフィズム」における一連の説明（知恵ノート）において、ここでは、「仮想メソッド＜複数のクラスを変数のように切り替える＞」について説明します。

総合の目次

本ページを含めた関連事項の総合目次です。

http://note.chiebukuro.yahoo.co.jp/detail/n54379

はじめに

変数は、値が異なる個々のケースに対応が可能になるので、便利であることは、プログラマーなら誰でもよく知っている事だと思います。
同じように、動作定義も個々のケースに応じて切り替えられたら便利です。
それは仮想メソッドと言う機能で実現が可能です。
すなわち、複数のクラスを用意しておいて、仮想メソッドと言う機能で切り替えていくことが可能です（正確に言えば、「仮想メソッドと言う機能で」と言うよりも、「仮想メソッドをメンバーに持つクラスで」切り替えていくことが可能です）。

他の関連サンプルと比べた特徴

本サンプルでは、複数のクラスを用意しておいて、それらの中から、状況に合ったクラスに切り替えます。
すなわち、クラスの内容を、まるで変数のように切り替えます。
同じように、複数のメソッドを切り替える手法もあります。
そのメソッド単位で切り替える方法は、別の関連サンプルで紹介しています（上記の「総合の目次」を経由して参照して下さい）。
ここでは、そのメソッド単位ではなく、クラス単位で切り替える手法について解説します。

サンプルコード

ここで取り上げるサンプルは、なるべく複雑にならない範囲で、実際に仮想メソッドを確かめられるものとします。

本サンプの仕様

本サンプルでは、仮想メソッドの基本的なコードの書き方を紹介することが目的なので、単純な計算を行なうだけにしました。
具体的には、足し算、引き算、掛け算、割り算の各種計算用クラスを、仮想メソッドで切り替えるようにしています。

操作の手順としては、テキストボックス１に演算値１（例えば７+１２ならば、その７）を入力する。
テキストボックス２に演算値２（例えば７+１２ならば、その１２）を入力する。
加算、減算、乗算、除算の選択を４個のラジオボタンから選択する。
これらの入力と選択を終えたら、ボタンをクリックします。
そうすると、計算結果がラベルに表示されます。

フォームデザイン等の前準備

コードを記述する前に、フォームのデザイン作成などの、以下の前準備を行なって下さい。

<プロジェクトの作成>
本サンプルの確認用に、新規にプロジェクトを作成して下さい。
プロジェクトの種類は、「Windowsフォームアプリケーション」です。

<フォームのデザイン>
デザイン画面で、TextBox （テキストボックス）を２個と、RadioButton（ラジオボタン）を４個と、Label（ラベル）を１個と、 Button （ボタン）を１個貼り付けて下さい。
なお、GroupBox（グループボックス）を貼り付けて、その上に各ラジオボタンを貼り付けても構いません（ラジオボタンの群は、ひとグループだけなので、グループボックスは、有っても無くても構いません）。

<イベントプロシージャの作成>

デザイン画面のフォーム（無地の部分）をダブルクリックして、Form1_Load() メソッドを作って下さい。
また、先程貼り付けたデザイン画面上のボタン「button1」をダブルクリックして、button1_Click() メソッドを作って下さい。

<クラスを書くためのソースファイルの作成>

[プロジェクト] - [クラスの追加] で、「新しい項目の追加」画面を表示する。
その画面の [ファイル名]欄に任意のファイル名（クラス用ソースファイルのファイル名）を記入する。
[追加]ボタンをクリックする。

なお、ここで作成されたソースファイルには、後述しますクラスのコード（「演算処理クラスのコード）を記述します。

演算処理クラスのコード

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace VirtualMethod
{

    // ************************************************
    // 演算処理基本クラス
    // 各種演算を行うクラス。だだし、各種演算の処理内容は、派生クラスで定義する。
    // ************************************************
    class ArithmeticBase
    {
        public float answer;

        //------------------------
        // 演算ﾒｿｯﾄﾞ(加算、減算等)
        public virtual float ArithmeticMethod(float x, float y)
        {
            // 処理内容は、派生クラスで定義する。
            return 0.0F;
        }
    }

    // ************************************************
    // 加算クラス
    // ************************************************
    class AddClass : ArithmeticBase
    {
        //------------------------
        // 演算ﾒｿｯﾄﾞ <加算>
        public override float ArithmeticMethod(float x, float y)
        {
            answer = x + y;
            return answer;
        }
    }

    // ************************************************
    // 減算クラス
    // ************************************************
    class SubtracClass : ArithmeticBase
    {
        //------------------------
        // 演算ﾒｿｯﾄﾞ <減算>
        public override float ArithmeticMethod(float x, float y)
        {
            answer = x - y;
            return answer;
        }
    }

    // ************************************************
    // 乗算クラス
    // ************************************************
    class MultiplyClass : ArithmeticBase
    {

        //------------------------
        // 演算ﾒｿｯﾄﾞ <乗算>
        public override float ArithmeticMethod(float x, float y)
        {
            answer = x * y;
            return answer;
        }
    }

    // ************************************************
    // 除算クラス
    // ************************************************
    class DivideClass : ArithmeticBase
    {

        //------------------------
        // 演算ﾒｿｯﾄﾞ <除算>
        public override float ArithmeticMethod(float x, float y)
        {
            answer = x / y;
            return answer;
        }
    }

}

Formクラスのコード

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;

namespace VirtualMethod
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        //============
        // フォーム起動時のイベントプロシージャ
        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            //------------------------
            // 各種コントロールの初期設定
            //------------------------

            button1.Text = "計算";
            groupBox1.Text = "演算種別を選択";
            radioButton1.Text = "加算";
            radioButton2.Text = "減算";
            radioButton3.Text = "乗算";
            radioButton4.Text = "除算";
            textBox1.Text = "0.0";
            textBox2.Text = "0.0";
            label1.Text = "0.0";
        }

        //============
        // 計算ボタン
        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //------------------------
            // 演算値文字列 ---> 数値変換
            //------------------------

            float data1;
            Single.TryParse(textBox1.Text, out data1);
            float data2;
            Single.TryParse(textBox2.Text, out data2);

            //------------------------
            // 演算種別を選択して、該当演算クラスを演算処理基本クラスに代入
            //------------------------

ArithmeticBase ArithmeticObj;

            // 加算選択時
            if (radioButton1.Checked == true)
            {
                ArithmeticObj = new VirtualMethod.AddClass();
            }
            // 減算選択時
            else if (radioButton2.Checked == true)
            {
                ArithmeticObj = new VirtualMethod.SubtracClass();
            }
            // 乗算選択時
            else if (radioButton3.Checked == true)
            {
                ArithmeticObj = new VirtualMethod.MultiplyClass();
            }
            // 除算選択時
            else
            {
                ArithmeticObj = new VirtualMethod.DivideClass();
            }

            //------------------------
            // 演算処理実行
            //------------------------

float ans = ArithmeticObj.ArithmeticMethod(data1, data2);

label1.Text = ans.ToString();

}
}
}

実行結果

計算結果が表示されます。

実行画面

解説（コードを書くポイント）

まず、切り替えて行く各種クラスを用意します。
そして、その各種クラスは、共通の親クラスから派生させます。
そして、切り替え後に、実行するメソッドに override と言う記述を行ないます。
なお、この override の記述は、派生クラスにおけるメソッドに記述します。
親クラスのほうは、別の記述をします。
それは、後に説明しますので、ここではまず、派生クラスのほうの override の記述方法を説明します。
その記述方法は、以下のようにします。

アクセス修飾子 override 戻り値の型デリゲート名(引数の型引数１, 引数の型引数２, ---)

前述のサンプルの場合は、以下のようになっています。

        public override float ArithmeticMethod(float x, float y)
        {
            answer = x + y;
            return answer;
        }

次に、親クラスのほうの該当メソッドにも、上記のような記述を行ないます。
ただし、親クラスの場合は、 override ではなく、 virtual と記述します。
すなわち、以下のようにします。

アクセス修飾子 virtual 戻り値の型デリゲート名(引数の型引数１, 引数の型引数２, ---)

前述のサンプルの場合は、以下のようになっています。

        public virtual float ArithmeticMethod(float x, float y)
        {
            // 処理内容は、派生クラスで定義する。
            return 0.0F;
        }

次に、選択したクラスをオブジェクトに収めます。

親クラス名オブジェクト名 = new 子クラス名();

前述のサンプルの場合は、以下のようになっています。

ArithmeticBase ArithmeticObj = new VirtualMethod.AddClass();

次に、オブジェクトに収めたクラスのメソッドを、実際に実行するには、そのまま普通にメソッドを実行するだけです。

戻り値の型戻り値格納用オブジェクト = 該当クラス用オブジェクト.メソッド名(引数の型引数１, 引数の型引数２, ---);

前述のサンプルの場合は、以下のようになっています。

float ans = ArithmeticObj.ArithmeticMethod(data1, data2);