Transcript

• 1. UnityでのLINQ活用例 室星亮太 2015/02/20(金)
• 2. 質問です
• 3. Unityでゲームを作成している方？
• 4. LINQ知っている方？
• 5. LINQ使っている方？
• 6. LINQがっつり使っている方？
• 7. ありがとうございました
• 8. UnityでのLINQの活用事例を通し、 LINQの良さや利用方法を紹介します。
• 9. 今日の目標 みなさんに • LINQを使うとコードが読みやすくなることを知ってもらう • LINQを活用できるシーンが多いことを知ってもらう • LINQを使ってみよう・勉強してみようと思ってもらう • LINQにこんな便利なメソッドあったんだと知ってもらう
• 10. Unityでの例を通して！
• 11. ところで
• 12. ゲーム開発で大切なもの たくさんありますよね
• 13. その中のひとつ
• 14. 簡潔で読みやすいコード
• 15. なぜかって？ 動けば同じじゃないかって？
• 16. 仕様、変わりますよね？ リリース後もアプデしますよね？
• 17. 「汚いコードでとりあえず動く物」 短期的には早いかもしれない ×"短期的な開発速度 ⃝!中・長期的な開発速度
• 18. 仕様は開発途中で変わりますよね？ 簡潔で読みやすく奇麗なコード これに比べて汚く長いコードの 仕様変更はとても大変！
• 19. 遊びながら試行錯誤し面白い物を作る それには簡潔で読み安いコードが必要！ あと汚く長いコード、まじアプデしんどい！
• 20. 読みやすいコードは大切 賛成していただけますか？
• 21. ところで今日のテーマは LINQです
• 22. LINQを使うと、 リストなどのコレクションを扱うコードが、 簡潔に読みやすくなりますよ！
• 23. さて、LINQとは
• 24. LINQとは 統合言語クエリ!(LINQ)!は、強力なクエリ機能を!C#!言語および! Visual!Basic!言語の構文へと拡張する、Visual!Studio!2008!で導入 された機能のセットです。! MSDN%LINQよりh*ps://msdn.microso7.com/ja:jp/library/bb397926.aspx
• 25. イメージわきます？
• 26. 配列とかリストとかディクショナリとか シーケンス(↑のようなオブジェの集まり)を を扱うコードがLINQを使うと綺麗に書ける ってことだけとりあえず今はイメージしてください(適当ですいません) 今日お話しするのは、LINQ%to%Objectsです 今日の話で「LINQが使えるようになる」とはなりません。みなさんに便利さを紹介しようと思います。
• 27. 自己紹介 • 名前:室星亮太 • 所属:Fuller,)Inc. • 仕事:Unityを用いたゲーム開発 • 投稿先:h3p://qiita.com/RyotaMurohoshi • Twi3er:@RyotaMurohoshi • コミュニティ:Androidの会Unity部
• 28. ライブラリUniLinq作ったり UniBookでLINQについて書いたり
• 29. LINQ大好きです！ 「LINQのないC#なんてC#じゃない」 って言う方もいますが、私もそう思います！
• 30. そんな私が こういう風に使える、こんな状況で使える という例をガンガン紹介していきます
• 31. 第一部 今すぐに使って欲しいメソッド3選 Count・All・Any
• 32. こんなクラスがあって public class Monster { public int Id { get; set; } public string Name { get; set; } public int Hp { get; set; } /* 中略 */ }
• 33. List<Monster>の中でHpが0以下の要素を数える のようなリスト内の指定の条件を満たした要素を数える ってことやりません？
• 34. Count 特定の条件を満たした要素を数える
• 35. Hpが0以下の要素、つまり死んでいる モンスター(Monster)の数を数えたい
• 36. よくあるforeach、ifのコード List<Monster> monsterList = LoadMonsterList (); // LINQを使わないと int deadMonsterCount = 0; foreach (Monster monster in monsterList) { if(monster.Hp <= 0) { deadMonsterCount++; } }
• 37. Count 指定の条件を満たした要素を数える List<Monster> monsterList = LoadMonsterList (); // Hpが0以下の要素の数に int deadMonsterCount = monsterList.Count ((Monster monster) => monster.Hp <= 0);
• 38. さっきの2つのコード どう読めます？
• 39. このコード、どう読みます？ List<Monster> monsterList = LoadMonsterList (); // LINQを使わないと int deadMonsterCount = 0; foreach (Monster monster in monsterList) { if(monster.Hp <= 0) { deadMonsterCount++; } }
• 40. int型のdeadMonsterCountを0で初期化 foreach文でmonsterListをまわす もし要素のmonsterのHpが0以下ならば deadMonsterCountをインクリメント
• 41. あ、つまり！ HPが0以下のモンスターを数えるのか！ という1回頭の中での変換が必要
• 42. 一方LINQは？どう読みます？ // LINQを使うと List<Monster> monsterList = LoadMonsterList (); // Hpが0以下の要素の数に int deadMonsterCount = monsterList.Count ((Monster monster) => monster.Hp <= 0);
• 43. int型のdeadMonsterCountを次の値で初期化 monsterList内の次の条件を満たす要素数だ！ 条件は要素のHPが0以下だ！
• 44. ほぼ意味的に、 「Hpが0以下のモンスターを数えろ！」 左から右に素直に読める！
• 45. foreach文、if文のは 「どう処理しているか」が書かれている LINQでは 「何がしたいか」が書かれている
• 46. だからLINQのコードは読みやすい しかも簡潔
• 47. ここからは基本、LINQ版のみでさくさく行きます
• 48. Any 特定の条件を満たす要素が 存在するか調べる
• 49. Any 特定の条件を満たす要素が存在するか調べる List<Monster> monsterList = LoadMonsterList (); // Hpが0以下のモンスターが存在すればtrue bool isExistDeadMonster = monsterList.Any((Monster monster) => monster.Hp <= 0);
• 50. All 全ての要素が指定の条件を 満たすか調べる
• 51. All 全ての要素が指定の条件を満たすか調べる List<Monster> monsterList = LoadMonsterList (); // 全てのモンスターのHpが0以下ならばtrue bool isAllMonsterDead = monsterList.All((Monster monster) => monster.Hp <= 0);
• 52. 次はUnityっぽいので かつ 割とマイナーなやつを
• 53. 第二部 Editor拡張でも活躍 OfType
• 54. OfType 指定の型の要素のみにフィルタリングし、 指定の型のシーケンスに変換
• 55. Projectウィンドウ中で選択中の物の中で、 テクスチャ(Textureクラス)のみを処理する (UnityEditor拡張)
• 56. • UnityEditor.Selec0onクラスのobjectsプロパティを利用 • Selec0on.objectsは現在選択しているものを取得 • 型はUnityEngine.Object[]で取得 • これには当然テクスチャ(Textureクラス)以外のものも含まれる • けどTextureのみを対象にしたい
• 57. フィルタリングといえばWhere これをis演算子とあわせて foreach (UnityEngine.Object target in Selection.objects.Where (o => o is Texture)){ // キャストする or as演算子利用がめんどい Texture texture = target as Texture; // ここでTextureに何かしらの処理 }
• 58. Castメソッドでキャストもできますが foreach (Texture texture in Selection.objects .Where (o => o is Texture) .Cast<Texture>()){ // ここでTextureに何かしらの処理 }
• 59. そこでOfTypeですよ！
• 60. OfType 指定の型の要素のみにフィルタリングし、指定の型のシーケンスに変換 // Selection.objectsの中の要素をTexture型のみにフィルタリングし、 // IEnumerable<Texture>に変換 foreach (Texture texture in Selection.objects.OfType<Texture> ()){ // ここでTextureに何かしらの処理 }
• 61. UnityのEditor拡張で、Selec.onは利用シーンが多い！ (MenuItemと合わせて導入が楽！) 「Selec%on.objects.OfType<Texture>7()」、ぜひ！ 実際に使った例がこちら！!h#p://qiita.com/RyotaMurohoshi/items/b01e3cdb91fea96f4574
• 62. OfTypeメソッド 他ではNUnitLiteというライブラリを使った際 System.Objectから特定の型への変換でも使いました
• 63. Editor拡張でのLINQ活用 LINQ、実はiOSで問題があります けれどUnityEditor内であれば大丈夫！ Editor拡張から利用し始めるのはオススメ！
• 64. 第三部 指定の条件を満たす先頭の要素を取得する First、FirstOrDefault
• 65. List<Monster>の中でHpが0以下の要素が一つ欲しい のようなリスト内の指定の条件を満たす要素を一つ取得する ってことやりません？
• 66. First 指定の条件を満たす先頭の要素を取得する 条件を満たした要素がない場合は例外発生
• 67. First 指定の条件を満たす先頭の要素を取得する。条件を満たした要素がない場合は例外発生 List<Monster> monsterList = LoadMonsterList (); // ひとつもHpが0以下の要素が存在しないなら例外発生 Monster deadMonster = monsterList .First ((Monster monster) => monster.Hp <= 0);
• 68. Firstメソッドは 条件を満たす要素がない場合例外が発生！ じゃあ例外を発生たくない場合？ Anyで存在チェックしてあった場合のみ、もしくは．．．
• 69. FirstOrDefault 指定の条件を満たす先頭の要素を取得する 条件を満たした要素がない場合は その型の規定値を返す
• 70. 条件を満たした要素がない場合、 「規定値を返す=nullを返す」じゃない！ ここ要注意！値型の規定値はnullじゃない！
• 71. 規定値 • クラス型の場合、null • intの場合、0 • floatの場合、0.0F • boolの場合、false • Vector3の場合、x、y、zが全て0.0F
• 72. FirstOrDefault 指定の条件を満たす先頭の要素を取得する。条件を満たした要素がない場合はその型の規定値を返す List<Monster> monsterList = LoadMonsterList (); // ひとつもHpが0以下の要素が存在しないならMonsterクラスの規定値nullに Monster deadMonster = monsterList .FirstOrDefault ((Monster monster) => monster.Hp <= 0);
• 73. ここでさらにもう一つ！
• 74. DefaultIfEmpty シーケンスが空ならば引数で渡したものを 唯一の要素とするシーケンスに変換
• 75. Firstと組み合わせてこんなことができる
• 76. DefaultIfEmpty シーケンスが空ならば引数で渡したものを唯一の要素とするシーケンスに変換 List<Monster> monsterList = LoadMonsterList (); Monster defaultMonster = GetDefaultMonster (); int targetId = GetTargetId (); // 指定IDのモンスターを探す。なかったらdefaultMonsterに。 Monster targetMonster = monsterList .Where ((Monster monster) => monster.Id == targetId) .DefaultIfEmpty (defaultMonster) .First (); // このオーバーロードは単純に先頭要素取得
• 77. ところで
• 78. デリゲートとラムダ式 • 「(Monster*monster)*=>*monster.Hp*<=*0」はラムダ式 • 「ラムダ式」ではなく「デリゲート」を引数にとる • LINQの多くのメソッドがFunc<T,*TResult>を取る • ラムダ式の用途の一つはデリゲートの生成 詳しくは！ h"p://qiita.com/RyotaMurohoshi/items/740151bd772889cf07de にまとめました
• 79. 第四部 算術計算系 Max、Min、Sum、Average
• 80. こんなクラスを使います public class PlayLog { public int StageId { get; set; } public int Score { get; set; } public DateTime PlayedAt { get; set; } public TimeSpan PlayTime { get; set; } }
• 81. List<PlayLog>の要素の中で一番大きいScoreを求める のようなリスト内要素を変換して、その一番大きい値を求める ってことやりません？
• 82. Max 各要素に変換を施しその最大値を計算する
• 83. Max 各要素に変換を施しその最大値を計算する List<PlayLog> playLogList = LoadPlayLogList (); // PlayLogListのScoreの最大値 int maxScore = playLogList.Max ((PlayLog playLog) => playLog.Score);
• 84. Min 各要素に変換を施しその最小値を計算する
• 85. Min 各要素に変換を施しその最小値を計算する List<PlayLog> playLogList = LoadPlayLogList (); // PlayLogListのScoreの最小値 int minScore = playLogList.Min ((PlayLog playLog) => playLog.Score);
• 86. Sum 各要素に変換を施しその合計値を計算する
• 87. Sum 各要素に変換を施しその合計値を計算する List<PlayLog> playLogList = LoadPlayLogList (); // PlayLogListのScoreの合計値 int sumOfScore = playLogList.Sum ((PlayLog playLog) => playLog.Score);
• 88. Average 各要素に変換を施しその平均値を計算する
• 89. Average 各要素に変換を施しその平均値を計算する List<PlayLog> playLogList = LoadPlayLogList (); // PlayLogListのScoreの平均値 double averageOfScore = playLogList.Average ((PlayLog playLog) => playLog.Score);
• 90. ところで
• 91. LINQとiOS(1) • Unity+iOSだと実機実行時エラーになることがある • 理由はAOTコンパイルがうまくいっていないみたい • それを解決するためにUniLinqっていうやつを作った
• 92. LINQとiOS(2) • IL2CPP登場 • IL2CPPで大丈夫か試したら、テストするやつが実機でエラーに • AssemblyクラスのCodePathプロパティがnullなのが原因 • 今後も正しく動くかどうかなど、継続して調べていきます！
• 93. 第五部 並び替え OrderBy、OrderByDescending ThenBy、ThenByDescending
• 94. List<PlayLog>をScroreの降順で並び変える のような整列操作 ってやりません？
• 95. OrderBy 各要素に変換を施し その結果で並び替え
• 96. OrderBy 各要素に変換を施しその結果で並び替え List<PlayLog> playLogList = LoadPlayLogList (); // スコアの降順で並び替え IEnumerable<PlayLog> orderedPlayLog = playLogList .OrderByDescending ((PlayLog playLog) => playLog.Score); OrderByは昇順で並び替え、OrderByDescendingは降順で並び替え 元のデータを並び変えるのでなく、新たに並び替えたシーケンスをつくる
• 97. もし同じScoreならどうしよう？ 同ScoreならばPlayTimeが短い順にしたい場合は？
• 98. もう一度OrderByを呼ぶのは間違い！
• 99. ThenBy OrderByで並び替えたもので、 同評価だったものを並び替え
• 100. ThenBy OrderByで並び替えたもので、同評価だったものを並び替え List<PlayLog> playLogList = LoadPlayLogList (); // スコアの降順で並び替えて、同点なら時間が短い方を先に IEnumerable<PlayLog> orderedPlayLog = playLogList .OrderByDescending ((PlayLog playLog) => playLog.Score) .ThenBy ((PlayLog playLog) => playLog.PlayTime);
• 101. 第六部 スキップと取得 Skip、Take、SkipWhile、TakeWhile
• 102. データを画面に10個ずつ表示 インデックス0の1ページ目、0番目から9番目 インデックス1の2ページ目、10番目から19番目 インデックス2の3ページ目、20番目から29番目 ってことやりません
• 103. Skip%+%Take
• 104. Skip 先頭から引数で渡した個数だけ 要素を飛ばす
• 105. Take 先頭から引数で渡した個数だけ 要素を返す
• 106. Skip+Take データを画面に10個ずつ表示、今回は3ページ目(インデックスは2) List<PlayLog> playLogList = LoadPlayLogList (); int numPerPage = 10; int pageIndex = 2; int skipNum = numPerPage * pageIndex; // 3ページ目(インデックスは2)、20番から10個の要素を取得 IEnumerable<PlayLog> selectedPlayLogs = playLogList .Skip (skipNum) .Take (numPerPage);
• 107. 今、DateTime型のPlayedAtの昇順でPlayLogが並んでいる ある時刻から、他のある時刻までのデータを取得したい
• 108. SkipWhile)+)TakeWhile
• 109. SkipWhile 先頭から引数で渡した条件が真の間 要素を飛ばす
• 110. TakeWhile 先頭から引数で渡した条件が真の間 要素を返す
• 111. SkipWhile)+)TakeWhile List<PlayLog> playLogList = LoadPlayLogList (); DateTime start = GetStartTime (); DateTime end = GetEndTime (); // PlayedAtがstartより後or同時刻で、endより前な要素を取得 IEnumerable<PlayLog> selectedPlayLogs = playLogList .SkipWhile ((PlayLog playLog) => playLog.PlayedAt < start) .TakeWhile ((PlayLog playLog) => playLog.PlayedAt < end);
• 112. 第七部 その他オススメ
• 113. ElementAt シーケンス中の 指定のインデックスの要素を取得
• 114. ⚪番インデックスの要素が欲しい こういう時、ありますよね。どうします？ あまり書かないかもしれないけど、リファクタリングの途中で必要なこともある？
• 115. 多くのLINQメソッドの返値型である、IEnumerable<T>型は インデクサで要素にアクセスできない！
• 116. ToArrayはダメ絶対！ // ToArrayで配列にしてからアクセス？ // 効率悪い！！！ // playLogsはIEnumerable<PlayLog>型 PlayLog index5PlayLog = playLogs.ToArray ()[5];
• 117. ElementAt // インデクサはないけれど // ElementAtメソッドでインデックスにアクセスできる PlayLog index5PlayLog = playLogs.ElementAt (5);
• 118. ToDic&onary シーケンスから辞書を作る キーを指定する。バリューも指定できる。
• 119. こんなクラスを使います public class Item { public int Id { get; set; } public string Name { get; set; } public ItemType ItemType { get; set; } } public enum ItemType { Weapon, ConsumptionItem, ValuableItem }
• 120. List<Item>*からItemのIdをキーとする Dic$onary<int,-Item>をつくる みたいなことしたくありません？ それLINQで一行でかけます！
• 121. ToDic&onary シーケンスから辞書を作る!(その1) List<Item> itemList = LoadItemList (); // Idプロパティをキーとするディクショナリの生成 // もしキーの重複があったら例外が発生 Dictionary<int, Item> itemDict = itemList .ToDictionary((Item item) => item.Id);
• 122. ToDic&onary シーケンスから辞書を作る!(その2) List<Item> itemList = LoadItemList (); // Idプロパティをキー、Nameプロパティバリューとする // ディクショナリの生成 // もしキーの重複があったら例外が発生 Dictionary<int, string> itemDict = itemList.ToDictionary( (Item item) => item.Id, (Item item) => item.Name);
• 123. ToLookup シーケンスからILookupを作る グループ化したコレクションを生成
• 124. List<Item>*itemListがあって Dic$onary<ItemType,2List<Item>>が欲しい LINQにはDic(onary<ItemType,5List<Item>>に似ている ILookup<ItemType,.Item>が作れるメソッドがある
• 125. ToLookup シーケンスからILookupを作る(グループ化したコレクションを生成) List<Item> itemList = LoadItemList (); // ILookup<ItemType, Items>は // Dictionary<ItemType,List<Item>>に似ている ILookup<ItemType, Item> itemLookup = itemList. ToLookup((Item item) => item.ItemType); // ディクショナリのように[]とキーでそのグループにアクセスできる IEnumerable<Item> weapons = itemLookup[ItemType.Weapon];
• 126. SelectMany リストのリストの平滑化を行う
• 127. SelectMany リストのリストの平滑化を行う(その1) // モンスターのリストのリスト List<List<Monster>> listOfMonsterList = LoadListOfMonsterList (); // モンスターのシーケンスに IEnumerable<Monster> monsters = listOfMonsterList .SelectMany ((List<Monster> list) => list);
• 128. SelectManyはリストのリストだけが対象じゃない 結構使える！
• 129. こんなクラスがあって public class MonsterParty { public string Name { get; set; } // Monsterのリスト、このプロパティがミソ public List<Monster> MonsterList { get; set; } }
• 130. SelectMany リストのリストの平滑化を行う(その2) // パーティーのリスト List<MonsterParty> monsterPartyList = LoadMonsterPartyList (); // モンスターのシーケンスに IEnumerable<Monster> monsters = monsterPartyList .SelectMany ((MonsterParty party) => party.MonsterList);
• 131. Dis$nct 重複を除く
• 132. Dis$nct 重複を除く // シンプルな例 int[] ids = new int[]{0, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 4}; // 重複が除かれている IEnumerable<int> distinctedIds = ids.Distinct ();
• 133. Dis$nct 重複を除く // パーティーに同じモンスターはいないが、他のパーティーには同じモンスターがいる List<MonsterParty> monsterPartyList = LoadMonsterPartyList (); // 重複の無しモンスターのIdのシーケンスを作る IEnumerable<int> monsterIds = monsterPartyList // モンスターのシーケンスにして .SelectMany (party => party.MonsterList) // Idのシーケンスにして .Select (monster => monster.Id) // 重複を排除する .Distinct ();
• 134. ちなみにLINQには次のような集合演算を行うものもあります 差集合を求める!Except 和集合を求める!Union 積集合を求める!Intersect
• 135. Join 二つのシーケンスをキーで突合
• 136. PlayLogクラスとStageDataクラスから、PlayDataを作りたい public class PlayLog { // StageのIdのみでStageの情報はない public int StageId { get; set; } public int Score { get; set; } /* 中略 */ } public class StageData { public int Id { get; set; } public string Name { get; set; } /* 中略 */ }
• 137. PlayLogクラスとStageDataクラスから、PlayDataを作りたい public class PlayData { // StageDataクラスの名前から public string StageName { get; set; } // PlayLogクラスのScoreから public int Score { get; set; } /* 中略 */ }
• 138. List<PlayLog>なplayLogListと List<StageData>なstageDataListから PlayDataのシーケンスを作りたい
• 139. foreachな例 // foreachな例、長い List<PlayData> playDataList = new List<PlayData> (); foreach(PlayLog playLog in playLogList) { StageData targetStageData = null; foreach(StageData stageData in stageDataList) { if (playLog.StageId == stageData.Id) { targetStageData = stageData; break; // nullなやつはないよねというコード } } playDataList.Add (new PlayData { StageName = targetStageData.Name, Score = playLog.Score, }); }
• 140. LINQ利用な例 // LINQ利用な例、まだ長い List<PlayData> playDataList = new List<PlayData> (); foreach(PlayLog playLog in playLogList) { StageData stageData = stageDataList.First (stage => stage.Id == playLog.StageId); playDataList.Add (new PlayData { StageName = stageData.Name, Score = playLog.Score, }); }
• 141. Joinの例 IEnumerable<PlayData> playDatas = playLogList.Join ( stageDataList, (PlayLog playLog) => playLog.StageId, // PlayLogのキー (StageData stageData) => stageData.Id, // StageDataのキー // 二つのキーが ったPlayLogとStageDataが来る (PlayLog playLog, StageData stageData) => new PlayData { StageName = stageData.Name, Score = playLog.Score, });
• 142. さて
• 143. LINQとのつきあい方 • エラーにならないライブラリを作るor使う • エラーになるメソッドor使い方で使わない • Editor拡張のみで使う • エラーになる問題が直るまで待つ
• 144. 何か質問あります？
• 145. さて、今日の目標のおさらいです
• 146. 今日の目標 みなさんに • LINQを使うとコードが綺麗になることを知ってもらう • LINQを使える活用シーンが多いことを知ってもらう • LINQを使ってみよう・勉強してみようと思ってもらう • LINQにこんな便利なメソッドあったんだと知ってもらう
• 147. いかがだったでしょうか？ LINQ使ってみたくなりましたか？
• 148. ありがとうございました！ @RyotaMurohoshi