オブジェクト初期化子とコレクション初期化子 (C# プログラミング ガイド)
C# では、1 つの命令文でオブジェクトまたはコレクションをインスタンス化し、1 つのステートメントでメンバーを割り当てることができます。
オブジェクト初期化子
オブジェクト初期化子を使用すると、オブジェクトの作成時にアクセスできるフィールドまたはプロパティに、コンストラクターを呼び出して代入ステートメントを使用しなくても、値を割り当てることができます。 オブジェクト初期化子の構文では、コンストラクターの引数を指定することも、引数 (およびかっこ構文) を省略することもできます。 以下の例では、名前付きの型である Cat でオブジェクト初期化子を使用する方法と、パラメーターなしのコンストラクターを呼び出す方法を示します。 Cat クラス内で自動実装プロパティが使用されています。 詳細については、「自動実装プロパティ」を参照してください。
public class Cat
{
// Auto-implemented properties.
public int Age { get; set; }
public string? Name { get; set; }
public Cat()
{
}
public Cat(string name)
{
this.Name = name;
}
}
Cat cat = new Cat { Age = 10, Name = "Fluffy" };
Cat sameCat = new Cat("Fluffy"){ Age = 10 };
オブジェクト初期化子の構文では、インスタンスを作成できます。その後、新規作成されたオブジェクトは、割り当てられたプロパティと共に、割り当ての変数に代入されます。
オブジェクト初期化子では、フィールドとプロパティを割り当てることに加え、インデクサーを設定できます。 次の基底 Matrix クラスをご覧ください。
public class Matrix
{
private double[,] storage = new double[3, 3];
public double this[int row, int column]
{
// The embedded array will throw out of range exceptions as appropriate.
get { return storage[row, column]; }
set { storage[row, column] = value; }
}
}
次のコードで単位行列を初期化できます。
var identity = new Matrix
{
[0, 0] = 1.0,
[0, 1] = 0.0,
[0, 2] = 0.0,
[1, 0] = 0.0,
[1, 1] = 1.0,
[1, 2] = 0.0,
[2, 0] = 0.0,
[2, 1] = 0.0,
[2, 2] = 1.0,
};
アクセス可能なセッターが含まれるアクセス可能なインデクサーを、引数の数や種類と関係なく、オブジェクト初期化子で式の 1 つとして使用できます。 インデックス引数は代入の左側となり、値は式の右側となります。 たとえば、IndexersExample に適切なインデクサーが指定されている場合、以下はすべて有効になります。
var thing = new IndexersExample {
name = "object one",
[1] = '1',
[2] = '4',
[3] = '9',
Size = Math.PI,
['C',4] = "Middle C"
}
上記のコードをコンパイルするには、IndexersExample 型に次のメンバーを指定する必要があります。
public string name;
public double Size { set { ... }; }
public char this[int i] { set { ... }; }
public string this[char c, int i] { set { ... }; }
オブジェクト初期化子と匿名型
オブジェクト初期化子は、どのような場合にも使うことができますが、LINQ クエリ式で使うと特に有用です。 クエリ式では、次の宣言に示すように、オブジェクト初期化子を使うことによってのみ初期化できる匿名型が頻繁に使われます。
var pet = new { Age = 10, Name = "Fluffy" };
匿名型を使うと、LINQ クエリ式の select 句によって元のシーケンスのオブジェクトを値と形状が元とは異なるオブジェクトに変換できます。 この方法は、シーケンス内の各オブジェクトの情報の一部のみを保存する場合に便利です。 次の例は、製品オブジェクト (p) に多くのフィールドおよびメソッドが含まれており、製品名および単価を含むオブジェクトのシーケンスを作成することにのみ関心があることを想定しています。
var productInfos =
from p in products
select new { p.ProductName, p.UnitPrice };
このクエリが実行されると、productInfos 変数には、次の例に示す foreach ステートメントでアクセスできるオブジェクトのシーケンスが格納されます。
foreach(var p in productInfos){...}
作成される匿名型内の各オブジェクトには、2 つのパブリック プロパティがあります。これらのプロパティには、元のオブジェクトのプロパティまたはフィールドと同じ名前が付けられます。 匿名型を作成するときにフィールドの名前を変更することもできます。次の例では、フィールド UnitPrice の名前が Price に変更されます。
select new {p.ProductName, Price = p.UnitPrice};
コレクション初期化子
コレクション初期化子を使うと、IEnumerable を実装するコレクション型を初期化するときに 1 つ以上の要素の初期化子を指定でき、適切なシグネチャの Add をインスタンス メソッドまたは拡張メソッドとして使用できます。 要素の初期化子は、単純な値、式またはオブジェクト初期化子です。 コレクション初期化子を使用すると、呼び出しを複数回指定する必要がなくなります。コンパイラによって呼び出しが自動的に追加されるためです。
2 つの単純なコレクション初期化子を次の例に示します。
List<int> digits = new List<int> { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
List<int> digits2 = new List<int> { 0 + 1, 12 % 3, MakeInt() };
次のコレクション初期化子は、前の例で定義されている Cat クラスのオブジェクトをオブジェクト初期化子を使用して初期化します。 個々のオブジェクト初期化子は、かっこで囲まれ、コンマで区切られています。
List<Cat> cats = new List<Cat>
{
new Cat{ Name = "Sylvester", Age=8 },
new Cat{ Name = "Whiskers", Age=2 },
new Cat{ Name = "Sasha", Age=14 }
};
コレクションの Add メソッドで許容されている場合、コレクション初期化子の要素として null を指定できます。
List<Cat?> moreCats = new List<Cat?>
{
new Cat{ Name = "Furrytail", Age=5 },
new Cat{ Name = "Peaches", Age=4 },
null
};
コレクションがインデックスを読み取り/書き込みできる場合は、インデックス付きの要素を指定できます。
var numbers = new Dictionary<int, string>
{
[7] = "seven",
[9] = "nine",
[13] = "thirteen"
};
上記のサンプルの場合、Item[TKey] を呼び出して値を設定するコードが生成されます。 次の構文を使用し、ディクショナリやその他の連想コンテナーを初期化することもできました。 インデクサー構文の代わりに、括弧と代入によって 1 つのオブジェクトと複数の値が処理されていることにご注目ください。
var moreNumbers = new Dictionary<int, string>
{
{19, "nineteen" },
{23, "twenty-three" },
{42, "forty-two" }
};
この初期化子の例では、Add(TKey, TValue) を呼び出し、3 つの項目をディクショナリに追加しています。 連想コレクションを初期化するこれら 2 つの異なる方法には、コンパイラによって生成されるメソッド呼び出しにより、動作にわずかな違いがあります。 いずれの場合も Dictionary クラスが使用されます。 他の型の場合、パブリック API に基づいて、いずれかのみサポートされることがあります。
コレクションの読み取り専用プロパティの初期化でのオブジェクト初期化子
一部のクラスには、次の例の CatOwner の Cats プロパティのように、プロパティが読み取り専用であるコレクション プロパティがある場合があります。
public class CatOwner
{
public IList<Cat> Cats { get; } = new List<Cat>();
}
プロパティに新しいリストを割り当てられないので、これまでに説明したコレクション初期化子構文を使用することはできません。
CatOwner owner = new CatOwner
{
Cats = new List<Cat>
{
new Cat{ Name = "Sylvester", Age=8 },
new Cat{ Name = "Whiskers", Age=2 },
new Cat{ Name = "Sasha", Age=14 }
}
};
ただし、次に示すように、リスト作成 (new List<Cat>) を省略することで、初期化構文を使用して、新しいエントリを Cats に追加できます。
CatOwner owner = new CatOwner
{
Cats =
{
new Cat{ Name = "Sylvester", Age=8 },
new Cat{ Name = "Whiskers", Age=2 },
new Cat{ Name = "Sasha", Age=14 }
}
};
追加するエントリのセットを単に中かっこで囲みます。 上記は次のように書くのと同じです。
CatOwner owner = new CatOwner();
owner.Cats.Add(new Cat{ Name = "Sylvester", Age=8 });
owner.Cats.Add(new Cat{ Name = "Whiskers", Age=2 });
owner.Cats.Add(new Cat{ Name = "Sasha", Age=14 });
使用例
次の例では、オブジェクトの概念とコレクション初期化子の概念が組み合わさっています。
public class InitializationSample
{
public class Cat
{
// Auto-implemented properties.
public int Age { get; set; }
public string? Name { get; set; }
public Cat() { }
public Cat(string name)
{
Name = name;
}
}
public static void Main()
{
Cat cat = new Cat { Age = 10, Name = "Fluffy" };
Cat sameCat = new Cat("Fluffy"){ Age = 10 };
List<Cat> cats = new List<Cat>
{
new Cat { Name = "Sylvester", Age = 8 },
new Cat { Name = "Whiskers", Age = 2 },
new Cat { Name = "Sasha", Age = 14 }
};
List<Cat?> moreCats = new List<Cat?>
{
new Cat { Name = "Furrytail", Age = 5 },
new Cat { Name = "Peaches", Age = 4 },
null
};
// Display results.
System.Console.WriteLine(cat.Name);
foreach (Cat c in cats)
System.Console.WriteLine(c.Name);
foreach (Cat? c in moreCats)
if (c != null)
System.Console.WriteLine(c.Name);
else
System.Console.WriteLine("List element has null value.");
}
// Output:
//Fluffy
//Sylvester
//Whiskers
//Sasha
//Furrytail
//Peaches
//List element has null value.
}
次の例のオブジェクトは IEnumerable を実装します。このオブジェクトには Add メソッドと複数のパラメーターが含まれ、Add メソッドのシグネチャに対応するリスト項目ごとにコレクション初期化子と複数の要素を使用します。
public class FullExample
{
class FormattedAddresses : IEnumerable<string>
{
private List<string> internalList = new List<string>();
public IEnumerator<string> GetEnumerator() => internalList.GetEnumerator();
System.Collections.IEnumerator System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator() => internalList.GetEnumerator();
public void Add(string firstname, string lastname,
string street, string city,
string state, string zipcode) => internalList.Add(
$@"{firstname} {lastname}
{street}
{city}, {state} {zipcode}"
);
}
public static void Main()
{
FormattedAddresses addresses = new FormattedAddresses()
{
{"John", "Doe", "123 Street", "Topeka", "KS", "00000" },
{"Jane", "Smith", "456 Street", "Topeka", "KS", "00000" }
};
Console.WriteLine("Address Entries:");
foreach (string addressEntry in addresses)
{
Console.WriteLine("\r\n" + addressEntry);
}
}
/*
* Prints:
Address Entries:
John Doe
123 Street
Topeka, KS 00000
Jane Smith
456 Street
Topeka, KS 00000
*/
}
Add メソッドでは、次の例で示すように、params キーワードを使用して可変数個の引数を受け取ることができます。 この例では、インデクサーのカスタム実装と、インデクサーを使用したコレクションの初期化を示しています。
public class DictionaryExample
{
class RudimentaryMultiValuedDictionary<TKey, TValue> : IEnumerable<KeyValuePair<TKey, List<TValue>>> where TKey : notnull
{
private Dictionary<TKey, List<TValue>> internalDictionary = new Dictionary<TKey, List<TValue>>();
public IEnumerator<KeyValuePair<TKey, List<TValue>>> GetEnumerator() => internalDictionary.GetEnumerator();
System.Collections.IEnumerator System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator() => internalDictionary.GetEnumerator();
public List<TValue> this[TKey key]
{
get => internalDictionary[key];
set => Add(key, value);
}
public void Add(TKey key, params TValue[] values) => Add(key, (IEnumerable<TValue>)values);
public void Add(TKey key, IEnumerable<TValue> values)
{
if (!internalDictionary.TryGetValue(key, out List<TValue>? storedValues))
internalDictionary.Add(key, storedValues = new List<TValue>());
storedValues.AddRange(values);
}
}
public static void Main()
{
RudimentaryMultiValuedDictionary<string, string> rudimentaryMultiValuedDictionary1
= new RudimentaryMultiValuedDictionary<string, string>()
{
{"Group1", "Bob", "John", "Mary" },
{"Group2", "Eric", "Emily", "Debbie", "Jesse" }
};
RudimentaryMultiValuedDictionary<string, string> rudimentaryMultiValuedDictionary2
= new RudimentaryMultiValuedDictionary<string, string>()
{
["Group1"] = new List<string>() { "Bob", "John", "Mary" },
["Group2"] = new List<string>() { "Eric", "Emily", "Debbie", "Jesse" }
};
RudimentaryMultiValuedDictionary<string, string> rudimentaryMultiValuedDictionary3
= new RudimentaryMultiValuedDictionary<string, string>()
{
{"Group1", new string []{ "Bob", "John", "Mary" } },
{ "Group2", new string[]{ "Eric", "Emily", "Debbie", "Jesse" } }
};
Console.WriteLine("Using first multi-valued dictionary created with a collection initializer:");
foreach (KeyValuePair<string, List<string>> group in rudimentaryMultiValuedDictionary1)
{
Console.WriteLine($"\r\nMembers of group {group.Key}: ");
foreach (string member in group.Value)
{
Console.WriteLine(member);
}
}
Console.WriteLine("\r\nUsing second multi-valued dictionary created with a collection initializer using indexing:");
foreach (KeyValuePair<string, List<string>> group in rudimentaryMultiValuedDictionary2)
{
Console.WriteLine($"\r\nMembers of group {group.Key}: ");
foreach (string member in group.Value)
{
Console.WriteLine(member);
}
}
Console.WriteLine("\r\nUsing third multi-valued dictionary created with a collection initializer using indexing:");
foreach (KeyValuePair<string, List<string>> group in rudimentaryMultiValuedDictionary3)
{
Console.WriteLine($"\r\nMembers of group {group.Key}: ");
foreach (string member in group.Value)
{
Console.WriteLine(member);
}
}
}
/*
* Prints:
Using first multi-valued dictionary created with a collection initializer:
Members of group Group1:
Bob
John
Mary
Members of group Group2:
Eric
Emily
Debbie
Jesse
Using second multi-valued dictionary created with a collection initializer using indexing:
Members of group Group1:
Bob
John
Mary
Members of group Group2:
Eric
Emily
Debbie
Jesse
Using third multi-valued dictionary created with a collection initializer using indexing:
Members of group Group1:
Bob
John
Mary
Members of group Group2:
Eric
Emily
Debbie
Jesse
*/
}