基礎

Hello World

Console.WriteLine("Hello, World!");  // top-level (C# 10+)
// Classic: class Program { static void Main() { ... } }

ビルド & 実行

dotnet new console -n MyApp   # create project
dotnet run                     # compile and run
dotnet build                   # compile only

変数 & 定数

int x = 42;
var name = "Alice";           // type inference
const double Pi = 3.14159;
readonly int maxRetries = 3;  // set once, in ctor

型

値型

int	32 ビット符号付き整数
long	64 ビット符号付き整数
float	32 ビット浮動小数点（サフィックス `f`）
double	64 ビット浮動小数点
decimal	128 ビット高精度（サフィックス `m`）
bool	`true` / `false`
char	16 ビット Unicode 文字

参照型

string	不変の UTF-16 テキスト
object	全型の基底型
dynamic	コンパイル時の型チェックを省略
int[]	整数の配列
List<T>	ジェネリックリスト（System.Collections.Generic）

Nullable & タプル

int? age = null;               // nullable value type
string? name = null;           // nullable reference (C# 8+)
var point = (X: 1, Y: 2);     // named tuple
Console.WriteLine(point.X);

文字列機能

string name = "World";
string msg = $"Hello, {name}!";       // interpolation
string path = @"C:\Users\file.txt";   // verbatim
string raw = """raw "string" here""";  // raw (C# 11+)

制御フロー

If / Else

if (x > 0) Console.WriteLine("positive");
else if (x == 0) Console.WriteLine("zero");
else Console.WriteLine("negative");

Switch & パターンマッチング

string label = x switch {
    > 0 => "positive", 0 => "zero", _ => "negative"
};
if (obj is string s && s.Length > 0) { }  // pattern match

ループ

for (int i = 0; i < 10; i++) { }
foreach (var item in collection) { }
while (condition) { }
do { } while (condition);

クラス

クラスの定義

public class Person {
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; init; }       // init-only (C# 9+)
    public Person(string name, int age) { Name = name; Age = age; }
}

レコード（C# 9+）

public record Point(double X, double Y);
var p1 = new Point(1, 2);
var p2 = p1 with { X = 3 };  // non-destructive copy
// auto: Equals, GetHashCode, ToString, deconstruct

継承

public abstract class Shape { public abstract double Area(); }
public class Circle(double r) : Shape {
    public override double Area() => Math.PI * r * r;
}

アクセス修飾子

public	どこからでもアクセス可能
private	同一クラスのみ（メンバーのデフォルト）
protected	同一クラスおよび派生クラス
internal	同一アセンブリのみ（クラスのデフォルト）
protected internal	同一アセンブリまたは派生クラス

インターフェイス

インターフェイスの定義

public interface IShape {
    double Area();
    double Perimeter() => 0;  // default impl (C# 8+)
}
public class Rect(double w, double h) : IShape { public double Area() => w * h; }

よく使うインターフェイス

IEnumerable<T>	イテレーションサポート（foreach、LINQ）
IDisposable	確定的クリーンアップ（`using` 文）
IComparable<T>	ソート用の自然順序
IEquatable<T>	値の等値比較
ICloneable	オブジェクトのクローン

LINQ

メソッド構文

var result = numbers
    .Where(n => n > 3)
    .OrderBy(n => n)
    .Select(n => n * 2)
    .ToList();

クエリ構文

var result = from n in numbers
             where n > 3
             orderby n
             select n * 2;

よく使う LINQ メソッド

.Where(pred)	要素をフィルタリング
.Select(func)	要素を射影 / 変換
.OrderBy(key)	昇順にソート
.GroupBy(key)	キーで要素をグループ化
.First() / .FirstOrDefault()	最初の要素（またはデフォルト）
.Any(pred)	いずれかの要素がマッチすれば `true`
.Count()	要素数
.Sum() / .Average()	数値の集約
.Distinct()	重複を削除
.SelectMany(func)	ネストされたコレクションをフラット化

Async/Await

非同期メソッド

public async Task FetchAsync(string url) {
    using var client = new HttpClient();
    return await client.GetStringAsync(url);
}

タスクコンビネータ

var results = await Task.WhenAll(task1, task2, task3);
var first = await Task.WhenAny(task1, task2);

非同期パターン

Task	非同期の void 戻り値（結果なし）
Task<T>	型 T の結果を持つ非同期戻り値
ValueTask<T>	同期が速いパス向けの軽量タスク
await foreach	`IAsyncEnumerable` の非同期イテレーション
CancellationToken	非同期操作の協調的キャンセル

コレクション

よく使うコレクション

List<T>	動的配列、高速なインデックスアクセス
Dictionary<K,V>	ハッシュマップ、O(1) のキールックアップ
HashSet<T>	ユニーク要素、O(1) ルックアップ
Queue<T>	FIFO コレクション
Stack<T>	LIFO コレクション
LinkedList<T>	双方向リンクリスト
SortedDictionary<K,V>	キーでソート済み（ツリーベース）

Dictionary の使い方

var dict = new Dictionary {
    ["Alice"] = 90, ["Bob"] = 85
};
dict.TryGetValue("Alice", out int score);
foreach (var (key, val) in dict) { }

イミュータブルコレクション

using System.Collections.Immutable;
var list = ImmutableList.Create(1, 2, 3);
var newList = list.Add(4);  // returns new list

プロパティ

プロパティ構文

public string Name { get; set; }
public int Age { get; private set; }
public string Email { get; init; }        // init-only
public string Display => $"{Name} ({Age})"; // computed

インデクサー

public double this[int row, int col] {
    get => data[row, col];
    set => data[row, col] = value;
}

プロパティパターン

{ get; set; }	読み書き可能な自動プロパティ
{ get; }	読み取り専用（コンストラクタでのみ設定）
{ get; init; }	初期化後は読み取り専用（C# 9+）
{ get; private set; }	パブリック読み取り、プライベート書き込み
=> expression	式本体（計算済み）プロパティ

例外

Try / Catch / Finally

try { int result = int.Parse(input); }
catch (FormatException ex) { Console.Error.WriteLine(ex.Message); }
catch (Exception ex) when (ex is not OutOfMemoryException) { }
finally { /* always executes */ }

using 文

using var file = File.OpenRead("data.txt");
// file.Dispose() called automatically at scope end
// equivalent to try/finally with Dispose()

よく使う例外

ArgumentNullException	メソッドに null 引数が渡された
ArgumentOutOfRangeException	引数が有効範囲外
InvalidOperationException	現在の状態では無効な操作
NullReferenceException	null オブジェクトの逆参照
KeyNotFoundException	辞書にキーが見つからない
NotImplementedException	メソッドが未実装

カスタム例外

public class AppException : Exception {
    public int Code { get; }
    public AppException(string msg, int code)
        : base(msg) { Code = code; }
}

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