C# チートシート｜基礎から最新の.NET機能まで実務で使える構文まとめ

// 明示的な型宣言
int count = 10;
string message = "Hello, C#";

// 型推論（右辺から型が明らかな場合に使用）
var list = new List<string>(); 

// 定数の宣言（コンパイル時定数）
const double Pi = 3.14159;

// 読み取り専用（実行時定数）
readonly int MaxRuntimeValue = count * 2;

Console.WriteLine($"Count: {count}, Message: {message}, Pi: {Pi}");

string name = "Alice";
int age = 25;

// 文字列補間
string greeting = $"Name: {name}, Age: {age}";

// 生文字列リテラル (C# 11以降)
// 改行やダブルクォートをそのまま記述可能
string xml = """
             <user id="1">
                <name>Bob</name>
             </user>
             """;

Console.WriteLine(greeting);
Console.WriteLine(xml);

// 条件分岐
if (age >= 20)
{
    Console.WriteLine("Adult");
}
else
{
    Console.WriteLine("Minor");
}

// 三項演算子
string status = (age >= 20) ? "Adult" : "Minor";

// ループ処理
var numbers = new[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
foreach (var num in numbers)
{
    Console.WriteLine(num);
}

int day = 3;
string dayName = day switch
{
    1 => "Monday",
    2 => "Tuesday",
    3 => "Wednesday",
    _ => "Unknown" // デフォルトケース
};

// プロパティパターンを利用したマッチング
object obj = "Hello";
string result = obj switch
{
    string s when s.Length > 5 => "Long string",
    string s => "Short string",
    int i => $"Number: {i}",
    null => "It's null",
    _ => "Other type"
};

Console.WriteLine(dayName);
Console.WriteLine(result);

// 従来のクラス定義
public class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

// レコード型（C# 9.0以降）
// 位置指定パラメータにより、1行で定義可能
public record User(string Name, int Age);

// 使用例
var user1 = new User("Alice", 30);
var user2 = user1 with { Age = 31 }; // 非破壊的変更

Console.WriteLine(user1);
Console.WriteLine(user2);
Console.WriteLine(user1 == new User("Alice", 30)); // True (値比較)

// クラス名に続けて引数を記述
public class Service(string connectionString, ILogger logger)
{
    public void Connect()
    {
        logger.Log($"Connecting to {connectionString}");
    }
}

public interface IRepository
{
    void Save(string data);
    // インターフェースのデフォルト実装（C# 8.0以降）
    void Log(string message) => Console.WriteLine($"Log: {message}");
}

public abstract class BaseEntity
{
    public Guid Id { get; init; } = Guid.NewGuid();
    public abstract void Process();
}

string? nullableString = null;
string nonNullableString = "Hello";

// null条件演算子
int? length = nullableString?.Length;

// null合体演算子 (nullの場合のデフォルト値指定)
string display = nullableString ?? "Guest";

// null合体割当演算子
nullableString ??= "Default Value";

// null免除演算子（!）
// コンパイラに「ここは絶対にnullではない」と伝える
string forced = nullableString!;

// リスト
var names = new List<string> { "Alice", "Bob", "Charlie" };
names.Add("Dave");

// 辞書
var scores = new Dictionary<string, int>
{
    ["Alice"] = 100,
    ["Bob"] = 85
};

// コレクション式 (C# 12)
int[] numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
List<int> moreNumbers = [6, 7, 8];

using System.Linq;

var source = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

// フィルタリングと変換
var result = source
    .Where(n => n % 2 == 0)      // 偶数のみ抽出
    .Select(n => n * n)          // 2乗する
    .OrderByDescending(n => n)   // 降順ソート
    .ToList();

// 単一要素の取得
int first = source.FirstOrDefault(n => n > 5);

// 集計
int sum = source.Sum();
double average = source.Average();

Console.WriteLine($"Result: {string.Join(", ", result)}");
Console.WriteLine($"Sum: {sum}");

public async Task<string> FetchDataAsync(string url)
{
    using var client = new HttpClient();
    
    try
    {
        // 非同期にデータを取得（スレッドをブロックしない）
        string content = await client.GetStringAsync(url);
        return content;
    }
    catch (HttpRequestException ex)
    {
        return $"Error: {ex.Message}";
    }
}

// 呼び出し側
public async Task RunProcess()
{
    string data = await FetchDataAsync("https://api.example.com/info");
    Console.WriteLine(data);
}

var task1 = FetchDataAsync("url1");
var task2 = FetchDataAsync("url2");

// 同時に開始し、両方の完了を待つ
string[] results = await Task.WhenAll(task1, task2);

try
{
    int result = 10 / int.Parse("0");
}
catch (DivideByZeroException ex)
{
    Console.WriteLine("Cannot divide by zero.");
}
catch (FormatException ex)
{
    Console.WriteLine("Invalid input format.");
}
catch (Exception ex)
{
    // 予期しない例外のキャッチ
    Console.WriteLine($"Unexpected error: {ex.Message}");
    throw; // 再スロー
}
finally
{
    // 成功・失敗に関わらず実行される
    Console.WriteLine("Cleanup operation.");
}

// 従来の using (スコープが明確)
using (var stream = new FileStream("test.txt", FileMode.Open))
{
    // 処理
} 

// using 宣言 (C# 8.0以降、現在のブロックを抜ける際に解放)
using var writer = new StreamWriter("output.txt");
writer.WriteLine("Hello World");

// サービスの定義
public interface IMessageService { string GetMessage(); }
public class EmailService : IMessageService { public string GetMessage() => "Email"; }

// DIコンテナへの登録 (Startup.csやProgram.cs)
// builder.Services.AddScoped<IMessageService, EmailService>();

// クラスでの利用（コンストラクタ注入）
public class HomeController(IMessageService messageService)
{
    public void Index()
    {
        var msg = messageService.GetMessage();
        Console.WriteLine(msg);
    }
}

public class DataStore<T> where T : class, new()
{
    private List<T> _items = new();

    public void Add(T item) => _items.Add(item);
    
    public T CreateAndAdd()
    {
        var item = new T();
        _items.Add(item);
        return item;
    }
}

public static class StringExtensions
{
    public static bool IsNullOrEmpty(this string? value)
    {
        return string.IsNullOrEmpty(value);
    }
}

// 使用例
string? myStr = null;
if (myStr.IsNullOrEmpty()) 
{
    Console.WriteLine("Empty!");
}

// 配列の一部をコピーせずに参照
int[] array = { 1, 2, 3, 4, 5 };
Span<int> slice = array.AsSpan(1, 3); // { 2, 3, 4 }
slice[0] = 10; // 元の配列も書き換わる

Console.WriteLine(array[1]); // 10