2021/03/22 「C#勉強会 ～ C#9の新機能 ～」 サンプル コード: https://github.com/Fujiwo/20210322CSharp

1. C#勉強会
～ C#9の新機能 ～
2021/03/22
小島 富治雄

2. 前提条件とゴール
2

3. 『C#の新機能勉強会 ～C#7、8の新機能を活用して速く安全なプログラムを書こう～』
前回は C#7、8
3

4. 【参考】 C# 7～8の新機能の例
4
タプル
値型 (struct)
パターン マッチング
参照型 (class)
その他

5. アジェンダ

6. 1. C# の歴史と C# 9.0
6

7. C# の歴史
C# Ver. 主な新機能 登場時期 .NET Visual Studio
1.0, 1.1, 1.2 オブジェクト指向 2002年 .NET Framework 1.0,1.1 .NET, .NET 2003
2.0 ジェネリック 2005年 .NET Framework 2.0 2005
3.0 関数型 2007年 .NET Framework 2.0, 3.0,
3.5
2008, 2010
4.0 動的 2010年 .NET Framework 4 2010
5.0 非同期 2012年 .NET Framework 4.5 2012, 2013
6.0 Roslyn (コンパイラーをC#で実装しオープンソース化) 2015年 .NET Framework 4.6
.NET Core 1.0
2015
7.0, 7.1, 7.2,
7.3
パターン マッチング、値型に関する改良 2017年 .NET Framework 4.6.2, 4.7,
4.7.1, 4.7.2
.NET Core 2.0, 2.1, 2.2
2017
8.0 値型、参照型に関する改良 2019年 .NET Core 3.0 2019 Ver.16.3
9.0 パターン マッチングの改良、record 型、
ソースコード ジェネレーター
2020年 .NET 5.0 2019 Ver.16.8

8. C# 7～９
8
C# Ver. Visual Studio
7.0 Visual Studio 2017
7.1 Visual Studio 2017 バージョン 15.3
7.2 Visual Studio 2017 バージョン 15.5
7.3 Visual Studio 2017 バージョン 15.7
8.0 Visual Studio 2019 16.3
９．０ Visual Studio 2019 16.8

9. .NET と C# の既定のバージョン
9
ターゲット フレーム バージョン C#の既定のバージョン
.NET 5.x C# 9.0
.NET Core 3.x C# 8.0
.NET Core 2.x C# 7.3
.NET Standard 2.1 C# 8.0
.NET Standard 2.0 C# 7.3
.NET Standard 1.x C# 7.3
.NET Framework all C# 7.3

10. プロジェクト ファイルでの C#のバージョン指定
10
<Project ……>
<PropertyGroup>
<OutputType>……</OutputType>
<TargetFramework>……</TargetFramework>
<!--……中略……-->
<LangVersion>latest</LangVersion>
<Nullable>enable</Nullable>
</PropertyGroup>
<!--……中略……-->
</Project>
LangVersion 説明
preview 最新プレビュー バージョン
latest 最新リリース バージョン
(マイナー バージョンを含む)
latestMajor 最新リリースの
メジャー バージョン
9.0 C# 9.0

11. C# 9.0
11

12. https://dotnet.microsoft.com/download/dotnet/5.0
https://dotnet.microsoft.com/download/dotnet/thank-you/sdk-5.0.200-windows-x64-installer
開発環境
12

13. 2. C# 9.0 の新機能
13

14. C# 9.0 の新機能
14
※ 目玉

15. サンプル コード
C# 9.0 の新機能
15

16. 【準備】 Visual Studio でプロジェクトを新規作成
16

17. 17
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
<PropertyGroup>
<OutputType>Exe</OutputType>
<TargetFramework>net5.0</TargetFramework>
<Nullable>enable</Nullable>
</PropertyGroup>
</Project>
【準備】 Visual Studio でプロジェクトを新規作成

18. トップ レベル ステートメント
18
using System.Linq;
using static System.Console;
Enumerable.Range(1, 100)
.Select(i => (i % 3, i % 5) switch {
(0, 0) => "FizzBuzz" ,
(0, _) => "Fizz" ,
(_, 0) => "Buzz" ,
_ => i.ToString()
})
.ToList()
.ForEach(WriteLine);
トップレベルステートメントサンプル.cs | GitHub

19. record
19
public record RStaff(int Id, string Name);
public record RStaff2
{
public int Id { get; init; }
public string Name { get; init; } = "";
}
public record RStaff3
{
public int Id { get; private set; }
public string Name { get; private set; } = "";
public RStaff3(int id, string name) => (Id, Name) = (id, name);
}
recordサンプル.cs | GitHub

20. record
20

21. init-only プロパティ
21
class Point3
{
public double X { get; init; } = 0.0;
public double Y { get; init; } = 0.0;
public Point3() {}
public Point3(double x, double y) => (X, Y) = (x, y);
}
initプロパティサンプル.cs | GitHub

22. ラムダ式の改良
22
button.Click += static (_, _) => ShowOK();
ラムダ式サンプル.cs | GitHub

23. パターンマッチングの追加
23
static bool IsLeapYear(int year) =>
(year % 400, year % 100, year % 4) is (0, _, _) or (_, not 0, 0);
パターンマッチングサンプル.cs | GitHub

24. new式で型を省略
24
// フィールド
List<Staff> staffs = new();
// プロパティ
public Staff Staff { get; set; } = new();
new式で型を省略サンプル.cs | GitHub

25. 拡張メソッド GetEnumerator
25
static class StaffListExtensions
{
public static IEnumerator<Staff> GetEnumerator(this StaffList @this)
{
for (var index = 0; index < @this.Count; index++)
yield return @this[index];
}
}
拡張メソッドGetEnumeratorサンプル.cs | GitHub

26. ネイティブサイズ整数
26
nint n1 = -1;
nuint n2 = 1U;
ネイティブサイズ整数サンプル.cs | GitHub

27. 共変の戻り値の型の改良
27
class Base
{
public virtual IEnumerable<int> GetCollection() { return null; }
}
interface IBase
{
IEnumerable<int> GetCollection() { return null; }
}
class Derived : Base, IBase
{
// 共変の戻り値の型が使用可
public override List<int> GetCollection() { return new List<int>(); } // C#9
}
共変の戻り値の型サンプル.cs | GitHub

28. 3. ソースコード ジェネレーターを体験してみよう
28

29. ソースコード ジェネレーター
29

30. パーシャル メソッドの改良
30
// 手書きのクラス
partial class PartialClass
{
private partial string GetMessage(); // not implemented here.
public void ShowMessage() => Console.WriteLine(GetMessage());
}
// ソースコード ジェネレーターで作成されるクラス
partial class PartialClass
{
private partial string GetMessage() => "Hello source generator!";
}
Partialメソッドサンプル.cs | GitHub

31. ソースコード ジェネレーターの作成
31

32. Visual Studio でプロジェクトを新規作成
32

33. Visual Studio でプロジェクトを新規作成
33

34. プロジェクトにパッケージを追加
34

35. プロジェクトにパッケージを追加
35

36. プロジェクトにパッケージを追加
36

37. HelloSourceGenerator.csproj
プロジェクト ファイルを変更
37
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
<PropertyGroup>
<TargetFramework>netstandard2.0</TargetFramework>
<LangVersion>latest</LangVersion>
</PropertyGroup>
<ItemGroup>
<PackageReference Include="Microsoft.CodeAnalysis.CSharp" Version="3.9.0" PrivateAssets="all" />
<PackageReference Include="Microsoft.CodeAnalysis.Analyzers" Version="3.3.2" PrivateAssets="all" />
</ItemGroup>
</Project>

38. クラス名変更
38

39. HelloSourceGenerator.cs | GitHub
ソースコード ジェネレーターの作成
39
using Microsoft.CodeAnalysis;
using Microsoft.CodeAnalysis.Text;
using System.Text;
namespace HelloSourceGenerator
{
[Generator]
public class HelloSourceGenerator : ISourceGenerator
{
public void Execute(GeneratorExecutionContext context)
{
context.AddSource("generated.cs", SourceText.From(text: @"
namespace HelloSourceGeneratorSample
{
public class Sample
{
public const int Id = 1;
}
partial class PartialClass
{
private partial string GetMessage() => ""Hello source
generator!"";
}
}", encoding: Encoding.UTF8));
}
public void Initialize(GeneratorInitializationContext context)
{ }
}
}

40. ソースコード ジェネレーターを利用する側
40

41. ソースコード ジェネレーターを利用する側
41

42. ソースコード ジェネレーターを利用する側
42

43. ソースコード ジェネレーターを利用する側
43

44. HelloSourceGeneratorSample.csproj
プロジェクト ファイルを変更
44
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
<PropertyGroup>
<OutputType>Exe</OutputType>
<TargetFramework>net5.0</TargetFramework>
</PropertyGroup>
<ItemGroup>
<Analyzer Include="$(SolutionDir)/HelloSourceGenerator/bin/Debug/netstandard2.0/HelloSourceGenerator.dll" />
</ItemGroup>
</Project>

45. Program.cs を書き換え
45
using System;
namespace HelloSourceGeneratorSample
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var id = Sample.Id;
// not implemented here.
Console.WriteLine(id);
PartialClass partialClass = new();
partialClass.ShowMessage();
}
}
partial class PartialClass
{
private partial string GetMessage();
// not implemented here.
public void ShowMessage()
=> Console.WriteLine(GetMessage());
}
}

46. 実行結果
46
1
Hello source generator!!

47. リビルド
SourceTreeSourceGenerator.cs | GitHub
roslyn-sdk/samples/CSharp/SourceGenerators | GitHub.com)
ソースコード ジェネレーターへの追加
47

48. HelloSourceGeneratorSample の Main() を書き換え
48
using System;
namespace HelloSourceGeneratorSample
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
SourceTreeGenerated.SourceTree.Show();
}
}
partial class PartialClass
{
private partial string GetMessage();
// not implemented here.
public void ShowMessage()
=> Console.WriteLine(GetMessage());
}
}

49. 実行結果
49
This is generated code!
The following syntax trees existed in the compilation that
created this program:
- Program.cs
- .NETCoreApp,Version=v5.0.AssemblyAttributes.cs
- HelloSourceGeneratorSample.AssemblyInfo.cs

50. リビルド
AutoNotifyGenerator. cs | GitHub
roslyn-sdk/samples/CSharp/SourceGenerators | GitHub.com)
ソースコード ジェネレーターへの追加
50

51. HelloSourceGeneratorSample の Main() を書き換え
51
using System;
using AutoNotify;
namespace HelloSourceGeneratorSample
{
class Program {
static void Main(string[] args)
{
Point point = new();
point.PropertyChanged += (point, _) => {
var p = point as Point;
Console.WriteLine($"The point has
changed: {p?.X}");
};
point.X = 100;
point.X = 200;
}
}
partial class PartialClass
{
private partial string GetMessage();
// not implemented here.
public void ShowMessage()
=> Console.WriteLine(GetMessage());
}
partial class Point
{
[AutoNotify]
private int _x;
}
}

52. 実行結果
52
The point has changed: 100
The point has changed: 200

53. 本日の内容

54. C# 9.0 の新機能 - C# ガイド | Microsoft Docs
C# 9.0 の新機能 - C# によるプログラミング入門 | ++C++; // 未確認飛行 C (ufcpp.net)
C# 9.0 on the record | .NET Blog
#145 Mads Torgersen, C# 9, Part 1 | no dogma podcast (bryanhogan.net)
#146 Mads Torgersen, C# 9, Part 2 – Listener Questions | no dogma podcast (bryanhogan.net)
The Future of C# | YouTube
参考文献
54