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C# Object Oriented（開発者向けの動作方法）

更新日:7月 28, 2025

オブジェクト指向プログラミング (OOP)は、プログラマーがモジュール化、再利用可能、適応可能なコードを作成できるソフトウェア開発の基本概念です。 C#は、複雑なアプリケーションを構築するための強力なフレームワークを提供する現代的なオブジェクト指向プログラミング言語です。このガイドは、実践的な実装とコーディング例に焦点を当て、初心者がこれらの原則を効果的に理解し適用するのを助けるために、C#を使用したOOPの概念を紹介します。また、IronPDFライブラリをC#で使用してこれらの原則をどのように適用できるかについても説明します。

オブジェクト指向プログラミング概念の理解

OOPの核心には、クラス、オブジェクト、継承、多態性、抽象化、カプセル化などのいくつかの重要な概念があります。これらの概念により、開発者は現実世界のエンティティをモデル化し、複雑さを管理し、コードの保守性を向上させることができます。

クラスとオブジェクト: ビルディングブロック

クラスは個々のオブジェクトを作成します。クラスは、クラスのオブジェクトが共有するデータと動作を定義する設計図です。オブジェクトはクラスの具現化です。それはクラスの設計図で定義された抽象的なプレースホルダーではなく、実際の値を具現化します。

public class Car // A class declared as 'Car' defines its structure and behavior.
{
    public string Name;
    public string Color;

    public void DisplayInfo()
    {
        Console.WriteLine($"Name: {Name}, Color: {Color}");
    }
}

class Program // This is the program class, serving as the entry point of a C# program.
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Car myCar = new Car();
        myCar.Name = "Toyota";
        myCar.Color = "Red";
        myCar.DisplayInfo();
    }
}

public class Car // A class declared as 'Car' defines its structure and behavior.
{
    public string Name;
    public string Color;

    public void DisplayInfo()
    {
        Console.WriteLine($"Name: {Name}, Color: {Color}");
    }
}

class Program // This is the program class, serving as the entry point of a C# program.
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Car myCar = new Car();
        myCar.Name = "Toyota";
        myCar.Color = "Red";
        myCar.DisplayInfo();
    }
}

Public Class Car ' A class declared as 'Car' defines its structure and behavior.
	Public Name As String
	Public Color As String

	Public Sub DisplayInfo()
		Console.WriteLine($"Name: {Name}, Color: {Color}")
	End Sub
End Class

Friend Class Program ' This is the program class, serving as the entry point of a C# program.
	Shared Sub Main(ByVal args() As String)
		Dim myCar As New Car()
		myCar.Name = "Toyota"
		myCar.Color = "Red"
		myCar.DisplayInfo()
	End Sub
End Class

$vbLabelText $csharpLabel

この例では、Carクラスは2つのデータメンバー(NameとColor)と1つのメソッド(DisplayInfo)を持っています。アプリケーションのエントリーポイントとして機能するMainメソッドは、Carクラスのインスタンスを作成し、そのフィールドに値を割り当て、そのメソッドを呼び出してこれらの値を表示します。

C#オブジェクト指向(開発者向けの動作方法): 図1 - コンソールがCarオブジェクトのメンバー値(名前、色)をDisplayInfoメソッドを通じて表示する

継承: 既存のクラスを拡張する

継承により、クラスは既存のクラスのプロパティとメソッドを継承することができます。プロパティが継承されるクラスはベースクラスと呼ばれ、それらのプロパティを継承するクラスは派生クラスと呼ばれます。

public class Vehicle
{
    public string LicensePlate;

    public void Honk()
    {
        Console.WriteLine("Honking");
    }
}

public class Truck : Vehicle // Truck is a child class derived from the Vehicle base class.
{
    public int CargoCapacity;
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Truck myTruck = new Truck();
        myTruck.LicensePlate = "ABC123";
        myTruck.CargoCapacity = 5000;
        myTruck.Honk();
    }
}

public class Vehicle
{
    public string LicensePlate;

    public void Honk()
    {
        Console.WriteLine("Honking");
    }
}

public class Truck : Vehicle // Truck is a child class derived from the Vehicle base class.
{
    public int CargoCapacity;
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Truck myTruck = new Truck();
        myTruck.LicensePlate = "ABC123";
        myTruck.CargoCapacity = 5000;
        myTruck.Honk();
    }
}

Public Class Vehicle
	Public LicensePlate As String

	Public Sub Honk()
		Console.WriteLine("Honking")
	End Sub
End Class

Public Class Truck ' Truck is a child class derived from the Vehicle base class.
	Inherits Vehicle

	Public CargoCapacity As Integer
End Class

Friend Class Program
	Shared Sub Main(ByVal args() As String)
		Dim myTruck As New Truck()
		myTruck.LicensePlate = "ABC123"
		myTruck.CargoCapacity = 5000
		myTruck.Honk()
	End Sub
End Class

$vbLabelText $csharpLabel

この例では、TruckはVehicleベースクラスを拡張する派生クラスであり、そのLicensePlateフィールドとHonkメソッドを継承し、新しいフィールドCargoCapacityを追加しています。

多態性と抽象化: インターフェースと抽象クラス

多態性により、オブジェクトはその具体的なクラスではなく、そのベースクラスのインスタンスとして扱うことができます。抽象化により、インスタンス化できない抽象クラスとインターフェースを定義できますが、ベースクラスとして使用することができます。

抽象クラスとメソッド

抽象クラスはインスタンス化できず、複数の派生クラスが共有できるベースクラスの共通定義を提供するために使用されることが一般的です。

public abstract class Shape
{
    public abstract void Draw();
}

public class Circle : Shape
{
    public override void Draw()
    {
        Console.WriteLine("Drawing a circle");
    }
}

public abstract class Shape
{
    public abstract void Draw();
}

public class Circle : Shape
{
    public override void Draw()
    {
        Console.WriteLine("Drawing a circle");
    }
}

Public MustInherit Class Shape
	Public MustOverride Sub Draw()
End Class

Public Class Circle
	Inherits Shape

	Public Overrides Sub Draw()
		Console.WriteLine("Drawing a circle")
	End Sub
End Class

$vbLabelText $csharpLabel

複数インターフェースの実装

インターフェースは、その定義されたメソッドを実装することでクラスが満たすことができる契約を確立します。クラスは複数のインターフェースを実装でき、多態性の一形態を可能にします。

public interface IDrawable
{
    void Draw();
}

public interface IColorable
{
    void Color();
}

public class CustomShape : IDrawable, IColorable // Defining a new class CustomShape that implements IDrawable and IColorable.
{
    public void Draw()
    {
        Console.WriteLine("Custom shape drawn");
    }

    public void Color()
    {
        Console.WriteLine("Custom shape colored");
    }
}

public interface IDrawable
{
    void Draw();
}

public interface IColorable
{
    void Color();
}

public class CustomShape : IDrawable, IColorable // Defining a new class CustomShape that implements IDrawable and IColorable.
{
    public void Draw()
    {
        Console.WriteLine("Custom shape drawn");
    }

    public void Color()
    {
        Console.WriteLine("Custom shape colored");
    }
}

Public Interface IDrawable
	Sub Draw()
End Interface

Public Interface IColorable
	Sub Color()
End Interface

Public Class CustomShape ' Defining a new class CustomShape that implements IDrawable and IColorable.
	Implements IDrawable, IColorable

	Public Sub Draw() Implements IDrawable.Draw
		Console.WriteLine("Custom shape drawn")
	End Sub

	Public Sub Color() Implements IColorable.Color
		Console.WriteLine("Custom shape colored")
	End Sub
End Class

$vbLabelText $csharpLabel

カプセル化: データの保護

カプセル化は、オブジェクトの特定のコンポーネントへのアクセスを制限し、外部から内部の表現を見えないようにするメカニズムです。これは、アクセス修飾子を使用して達成されます。

public class Person
{
    private string name; // Private variable, inaccessible outside the class
    public string Name   // Public property to access the private variable
    {
        get { return name; }
        set { name = value; }
    }
}

// Example showing a simple customer class with encapsulated data
public class Customer
{
    public string Name { get; set; }
    public string Address { get; set; }
}

public class Person
{
    private string name; // Private variable, inaccessible outside the class
    public string Name   // Public property to access the private variable
    {
        get { return name; }
        set { name = value; }
    }
}

// Example showing a simple customer class with encapsulated data
public class Customer
{
    public string Name { get; set; }
    public string Address { get; set; }
}

Public Class Person
'INSTANT VB NOTE: The field name was renamed since Visual Basic does not allow fields to have the same name as other class members:
	Private name_Conflict As String ' Private variable, inaccessible outside the class
	Public Property Name() As String ' Public property to access the private variable
		Get
			Return name_Conflict
		End Get
		Set(ByVal value As String)
			name_Conflict = value
		End Set
	End Property
End Class

' Example showing a simple customer class with encapsulated data
Public Class Customer
	Public Property Name() As String
	Public Property Address() As String
End Class

$vbLabelText $csharpLabel

この例では、nameフィールドはプライベートで、Personクラスの外部ではアクセスできません。このフィールドへのアクセスは、getとsetメソッドを含むパブリックNameプロパティを介して提供されます。

実用的な使用例とコーディング例

今、これらの原則が実際にどのように動作するのかを示すために、複数のクラスを含む例を探ります。

using System;

namespace OOPExample
{
    public class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ElectricCar myElectricCar = new ElectricCar();
            myElectricCar.Make = "Tesla";
            myElectricCar.Model = "Model 3";
            myElectricCar.BatteryLevel = 100;
            myElectricCar.Drive();
            myElectricCar.Charge();
        }
    }

    public abstract class Vehicle
    {
        public string Make { get; set; }
        public string Model { get; set; }

        public abstract void Drive();
    }

    public class Car : Vehicle
    {
        public override void Drive()
        {
            Console.WriteLine($"The {Make} {Model} is driving.");
        }
    }

    public class ElectricCar : Car
    {
        public int BatteryLevel { get; set; }

        public void Charge()
        {
            Console.WriteLine("Charging the car.");
        }

        public override void Drive()
        {
            Console.WriteLine($"The {Make} {Model} is driving silently.");
        }
    }
}

using System;

namespace OOPExample
{
    public class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ElectricCar myElectricCar = new ElectricCar();
            myElectricCar.Make = "Tesla";
            myElectricCar.Model = "Model 3";
            myElectricCar.BatteryLevel = 100;
            myElectricCar.Drive();
            myElectricCar.Charge();
        }
    }

    public abstract class Vehicle
    {
        public string Make { get; set; }
        public string Model { get; set; }

        public abstract void Drive();
    }

    public class Car : Vehicle
    {
        public override void Drive()
        {
            Console.WriteLine($"The {Make} {Model} is driving.");
        }
    }

    public class ElectricCar : Car
    {
        public int BatteryLevel { get; set; }

        public void Charge()
        {
            Console.WriteLine("Charging the car.");
        }

        public override void Drive()
        {
            Console.WriteLine($"The {Make} {Model} is driving silently.");
        }
    }
}

Imports System

Namespace OOPExample
	Public Class Program
		Shared Sub Main(ByVal args() As String)
			Dim myElectricCar As New ElectricCar()
			myElectricCar.Make = "Tesla"
			myElectricCar.Model = "Model 3"
			myElectricCar.BatteryLevel = 100
			myElectricCar.Drive()
			myElectricCar.Charge()
		End Sub
	End Class

	Public MustInherit Class Vehicle
		Public Property Make() As String
		Public Property Model() As String

		Public MustOverride Sub Drive()
	End Class

	Public Class Car
		Inherits Vehicle

		Public Overrides Sub Drive()
			Console.WriteLine($"The {Make} {Model} is driving.")
		End Sub
	End Class

	Public Class ElectricCar
		Inherits Car

		Public Property BatteryLevel() As Integer

		Public Sub Charge()
			Console.WriteLine("Charging the car.")
		End Sub

		Public Overrides Sub Drive()
			Console.WriteLine($"The {Make} {Model} is driving silently.")
		End Sub
	End Class
End Namespace

$vbLabelText $csharpLabel

この例では、Drive()はVehicle抽象クラスからの抽象メソッドです。 CarはDrive()を実装する派生クラスであり、ElectricCarは階層でもう一段、BatteryLevelや独自のDrive()実装などの新機能を追加します。この構造は、C#アプリケーションで抽象化、カプセル化、継承、多態性がどのように連携しているかを示しています。

C#オブジェクト指向(開発者向けの動作方法): 図2 - Drive抽象メソッドとチャージメソッドの出力をコードでコンソールに印刷する

IronPDF: C# PDFライブラリ

IronPDFライブラリ for .NETは、.NETアプリケーション内でPDFドキュメントを作成、編集、抽出するプロセスを簡素化するように設計された、C#開発者向けの多用途なツールです。 IronPDFは、HTML文字列、URL、またはASPXファイルからPDFを簡単に生成できます。これにより、PDFの作成と操作プロセスに対する高い制御が提供されます。さらに、IronPDFは、ヘッダーとフッターの追加、透かし、暗号化などの高度な機能をサポートしており、.NETアプリケーションでのPDF処理に完全なソリューションを提供します。

OOPとIronPDFの例

ここに、C#アプリケーション内でIronPDFを使用することを示す簡略化された例があります。継承を通じてIronPDFの機能を拡張する方法を説明するためにvirtualキーワードを組み込んでいます。ベースクラスが基本的なPDFレポートを生成し、派生クラスがこの機能を拡張してカスタムヘッダーを含めることを想定してみましょう。

using IronPdf;

public class BasicReportGenerator
{
    public virtual PdfDocument GenerateReport(string htmlContent)
    {
        var renderer = new ChromePdfRenderer();
        var pdf = renderer.RenderHtmlAsPdf(htmlContent);
        return pdf;
    }
}

public class CustomReportGenerator : BasicReportGenerator
{
    public override PdfDocument GenerateReport(string htmlContent)
    {
        var pdf = base.GenerateReport(htmlContent);
        AddCustomHeader(pdf, "Custom Report Header");
        return pdf;
    }

    private void AddCustomHeader(PdfDocument document, string headerContent)
    {
        // Create text header
        TextHeaderFooter textHeader = new TextHeaderFooter
        {
            CenterText = headerContent,
        };
        document.AddTextHeaders(textHeader);
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        License.LicenseKey = "License-Key";
        // HTML content for the report
        string htmlContent = "<html><body><h1>Sample Report</h1><p>This is a sample report content.</p></body></html>";

        // Using BasicReportGenerator
        BasicReportGenerator basicReportGenerator = new BasicReportGenerator();
        var basicPdf = basicReportGenerator.GenerateReport(htmlContent);
        basicPdf.SaveAs("basic_report.pdf");

        // Using CustomReportGenerator
        CustomReportGenerator customReportGenerator = new CustomReportGenerator();
        var customPdf = customReportGenerator.GenerateReport(htmlContent);
        customPdf.SaveAs("custom_report.pdf");

        Console.WriteLine("PDF reports generated successfully.");
    }
}

using IronPdf;

public class BasicReportGenerator
{
    public virtual PdfDocument GenerateReport(string htmlContent)
    {
        var renderer = new ChromePdfRenderer();
        var pdf = renderer.RenderHtmlAsPdf(htmlContent);
        return pdf;
    }
}

public class CustomReportGenerator : BasicReportGenerator
{
    public override PdfDocument GenerateReport(string htmlContent)
    {
        var pdf = base.GenerateReport(htmlContent);
        AddCustomHeader(pdf, "Custom Report Header");
        return pdf;
    }

    private void AddCustomHeader(PdfDocument document, string headerContent)
    {
        // Create text header
        TextHeaderFooter textHeader = new TextHeaderFooter
        {
            CenterText = headerContent,
        };
        document.AddTextHeaders(textHeader);
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        License.LicenseKey = "License-Key";
        // HTML content for the report
        string htmlContent = "<html><body><h1>Sample Report</h1><p>This is a sample report content.</p></body></html>";

        // Using BasicReportGenerator
        BasicReportGenerator basicReportGenerator = new BasicReportGenerator();
        var basicPdf = basicReportGenerator.GenerateReport(htmlContent);
        basicPdf.SaveAs("basic_report.pdf");

        // Using CustomReportGenerator
        CustomReportGenerator customReportGenerator = new CustomReportGenerator();
        var customPdf = customReportGenerator.GenerateReport(htmlContent);
        customPdf.SaveAs("custom_report.pdf");

        Console.WriteLine("PDF reports generated successfully.");
    }
}

Imports IronPdf

Public Class BasicReportGenerator
	Public Overridable Function GenerateReport(ByVal htmlContent As String) As PdfDocument
		Dim renderer = New ChromePdfRenderer()
		Dim pdf = renderer.RenderHtmlAsPdf(htmlContent)
		Return pdf
	End Function
End Class

Public Class CustomReportGenerator
	Inherits BasicReportGenerator

	Public Overrides Function GenerateReport(ByVal htmlContent As String) As PdfDocument
		Dim pdf = MyBase.GenerateReport(htmlContent)
		AddCustomHeader(pdf, "Custom Report Header")
		Return pdf
	End Function

	Private Sub AddCustomHeader(ByVal document As PdfDocument, ByVal headerContent As String)
		' Create text header
		Dim textHeader As New TextHeaderFooter With {.CenterText = headerContent}
		document.AddTextHeaders(textHeader)
	End Sub
End Class

Friend Class Program
	Shared Sub Main(ByVal args() As String)
		License.LicenseKey = "License-Key"
		' HTML content for the report
		Dim htmlContent As String = "<html><body><h1>Sample Report</h1><p>This is a sample report content.</p></body></html>"

		' Using BasicReportGenerator
		Dim basicReportGenerator As New BasicReportGenerator()
		Dim basicPdf = basicReportGenerator.GenerateReport(htmlContent)
		basicPdf.SaveAs("basic_report.pdf")

		' Using CustomReportGenerator
		Dim customReportGenerator As New CustomReportGenerator()
		Dim customPdf = customReportGenerator.GenerateReport(htmlContent)
		customPdf.SaveAs("custom_report.pdf")

		Console.WriteLine("PDF reports generated successfully.")
	End Sub
End Class

$vbLabelText $csharpLabel

この例では、BasicReportGeneratorにはHTMLコンテンツを取り込み、IronPDFを使用してPDFドキュメントを生成するメソッドGenerateReportがあります。 BasicReportGeneratorから継承されたCustomReportGeneratorクラスは、基本メソッドによって生成された後でPDFにカスタムヘッダーを追加するために、GenerateReportメソッドをオーバーライドします。ここにそのコードによって生成されたカスタムレポートがあります:

C#オブジェクト指向(開発者向けの動作方法): 図3 - 記事で議論されたOOPメソッドを示すコード例から生成されたカスタムPDF

結論

C#オブジェクト指向(開発者向けの動作方法): 図4 - IronPDFライセンスページ

OOPの基本原則を理解し、適用することで、初心者はC#をマスターし強力なソフトウェアソリューションを開発する大きな一歩を踏み出すことができます。継承と多態性により、コードの再利用と柔軟性が実現し、新しいクラスは既存の構造と機能を活用できます。抽象化とカプセル化により、クラスは外部に必要なものだけを公開し、内部の作業を意図しない使用から保護します。 C#でのPDF生成にIronPDF無料トライアルお試しいただけます。liteLicenseから提供開始されています。

よくある質問

C#でオブジェクト指向プログラミングの原則をどのように適用できますか？

C#では、実世界のエンティティをモデル化するためにクラスとオブジェクトを定義することでオブジェクト指向プログラミングの原則を適用することができます。クラスを拡張するために継承を使用し、メソッドのオーバーライドを可能にするためにポリモーフィズムを使用し、データを保護するためにカプセル化を使用して、モジュラーでメンテナンス可能なコードを作成します。

C#プログラミングにおける抽象化の役割は何ですか？

C#の抽象化は、開発者が抽象的な高レベルの概念と具体的な実装の間に明確な分離を提供することによって、複雑なシステムを簡素化することを可能にします。抽象クラスとインターフェースは他のクラスのための設計図を定義するために使用され、一貫した構造と動作をアプリケーションの異なる部分で保証します。

C#でオブジェクト指向原則を使用してPDFレポートを作成するにはどうすればよいですか？

IronPDFライブラリを使用することにより、HTMLコンテンツからPDFドキュメントを生成してC#でPDFレポートを作成することができます。オブジェクト指向原則を活用することで、レポート生成の基本クラスを作成し、派生クラスでカスタムヘッダーやフッターの追加などの特定の機能を拡張することができます。

C#におけるカプセル化の利点は何ですか？

C#のカプセル化は、オブジェクトのデータを保護し、その内部コンポーネントへのアクセスを制限することによってオブジェクトのデータを守る利点を提供します。これは、データの完全性を維持し、プログラムの他の部分からの意図しない干渉を防ぐアクセス修飾子を使用することで達成されます。

C#アプリケーションでポリモーフィズムをどのように実装しますか？

C#では、派生クラスでメソッドをオーバーライドすることでポリモーフィズムを実装できます。これにより、基底クラスでメソッドを定義し、派生クラスでオーバーライドすることができ、柔軟性を提供し、オブジェクトを基底クラスのインスタンスとして扱うことが可能になります。

C#でPDFライブラリの機能をどのように拡張しますか？

IronPDFのようなPDFライブラリの機能を拡張するためには、追加機能を実装するカスタムクラスを作成できます。たとえば、基底PDF生成クラスを継承し、PDFページの外観や内容をカスタマイズするためのメソッドを追加するクラスを作成できます。

C#で継承を使用したコーディング例を教えてください。

C#における継承のコーディング例は、`Speed`や`Fuel`といったプロパティを持つ基底クラス`Vehicle`を定義し、派生クラス`Car`が`Vehicle`を拡張し、特定の機能である`NumberOfDoors`を追加するという形で示されるかもしれません。これにより、派生クラスが基底クラスの機能を継承および拡張する方法が示されます。

C#におけるオブジェクト指向プログラミングとIronPDFの統合はどのように行いますか？

IronPDFは、PDF生成ロジックをカプセル化するクラスを作成することによってC#でのオブジェクト指向プログラミングと統合します。共通のPDF操作のための基底クラスを定義し、それらを拡張して継承とポリモーフィズムを使用して透かしやカスタムフォーマットを追加する特定の機能を追加できます。

Curtis Chau

今すぐエンジニアリングチームとチャット

テクニカルライター

Curtis Chauは、カールトン大学でコンピュータサイエンスの学士号を取得し、Node.js、TypeScript、JavaScript、およびReactに精通したフロントエンド開発を専門としています。直感的で美しいユーザーインターフェースを作成することに情熱を持ち、Curtisは現代のフレームワークを用いた開発や、構造の良い視覚的に魅力的なマニュアルの作成を楽しんでいます。

開発以外にも、CurtisはIoT（Internet of Things）への強い関心を持ち、ハードウェアとソフトウェアの統合方法を模索しています。余暇には、ゲームをしたりDiscordボットを作成したりして、技術に対する愛情と創造性を組み合わせています。