C#とは？言語、.NET、バージョン、最初のプログラム

C#（「シーシャープ」と読みます）は、Anders Hejlsberg率いるチームがMicrosoftで設計し、2002年に最初にリリースされた汎用プログラミング言語です。静的型付け（すべての変数に、プログラムの実行前にコンパイラが確認する型がある）で、オブジェクト指向（コードをクラスにまとめる）で、マネージド（ガベージコレクターがメモリを解放してくれる）な言語です。現代のC#は関数型プログラミングからも多くを取り入れていて、ラムダ、LINQクエリ、パターンマッチング、不変のレコードがあります。

これは完全なC#のプログラムです。Runを押してください。

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string name = "Ada";
        int year = 2026;
        Console.WriteLine($"Hello, {name}! It is {year}.");
    }
}

出力：

Hello, Ada! It is 2026.

C#の用途

C#は汎用言語なので、ほとんどの種類のソフトウェアで使われていますが、その大部分はいくつかの分野が占めています。

• ゲーム。 最も広く使われているゲームエンジンの1つであるUnityは、C#でスクリプトを書きます。Godotもサポートしています。
• Webのバックエンド。 ASP.NET Coreは、API、Webサイト、リアルタイムアプリのための.NETのWebフレームワークです。公開ベンチマークでは、主流のWebフレームワークの中で最も高速なものの1つです。
• デスクトップアプリ。 WindowsではWPFとWindows Forms、クロスプラットフォームでは.NET MAUIとAvaloniaです。
• クラウドとサービス。 Azure Functions、バックグラウンドワーカー、コンテナ上のマイクロサービスです。
• ツールと自動化。 コマンドラインツール、ビルドスクリプト、データ処理です。

Microsoftの技術で動いている大企業やゲームスタジオでは特によく使われています。モバイルアプリも.NET MAUI（Xamarinの後継）で作れますが、KotlinやSwiftに比べると小さな分野です。

C#と.NETは同じものではない

C#は言語です。.NETはそれを動かすプラットフォームで、3つの部分からなります。

1. ランタイム（CLR）。 C#のコンパイラはマシンコードを生成しません。.dll や .exe ファイルに格納される中間言語（IL）を生成します。プログラムの実行時に、共通言語ランタイムがそのILをジャストインタイム（JIT）でネイティブコードにコンパイルし、ガベージコレクターでメモリを管理し、型安全性を強制します。
2. 基本クラスライブラリ。 コレクション、ファイルアクセス、ネットワーク、テキスト、日付、スレッドなど、System.* の下にあるすべてです。
3. SDK。 プロジェクトの作成、ビルド、テスト、実行を行う dotnet コマンドです。

他の言語（F#、Visual Basic）も同じILにコンパイルされるので、C#のプログラムはF#で書かれたライブラリを使えます。

プラットフォームには2つの世代があります。.NET Framework（2002年の1.0から4.8.1まで）はWindows専用で、今も多くの古いアプリケーションを動かしています。.NET（バージョン5までは.NET Coreと呼ばれていました）は、Windows、Linux、macOSで動く、オープンソースでクロスプラットフォームの後継です。新しい開発は.NETを対象にします。.NET 8や.NET 10のような偶数番号のリリースには、3年間の長期サポートがあります。

C#のプログラムの構成

C#のプログラムは、メンバー（フィールド、プロパティ、メソッド）を含む型（クラス、構造体、インターフェース、enum、レコード）でできています。実行は Main という名前の静的メソッドから始まります。名前空間は関連する型をまとめ、using ディレクティブを使うと短い名前でそれらを参照できます。

using System;
using System.Collections.Generic;

class Order
{
    public string Customer { get; }
    public decimal Total { get; private set; }

    public Order(string customer)
    {
        Customer = customer;
    }

    public void Add(decimal price, int quantity)
    {
        Total += price * quantity;
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        var orders = new List<Order>();

        var first = new Order("Maya");
        first.Add(4.50m, 2);
        first.Add(12.00m, 1);
        orders.Add(first);

        var second = new Order("Leo");
        second.Add(3.25m, 4);
        orders.Add(second);

        foreach (var order in orders)
        {
            Console.WriteLine($"{order.Customer}: {order.Total:F2}");
        }
    }
}

出力：

Maya: 21.00
Leo: 13.00

すでにいくつかのことが見て取れます。Order は2つのプロパティ（Customer、Total）、コンストラクター、メソッドを持つクラスです。decimal はお金のための型で、m の接尾辞はdecimalのリテラルを表します。var を使うとコンパイラがローカル変数の型を推論し、List<Order> は Order オブジェクトだけを受け付けるジェネリックなコレクションです。$"..." の中の {order.Total:F2} は、数値を小数点以下2桁で書式設定します。

実際のプロジェクトでは、通常は各クラスがそれぞれのファイルに置かれ、ファイルはまとめて1つのアセンブリにコンパイルされます。詳しくはクラスとオブジェクトを参照してください。

静的型付けの実際

コンパイラはすべての式の型を知っているので、多くの種類の間違いが、実行中のプログラムに届く前に止められます。int に文字列を代入する、存在しないメソッドを呼ぶ、引数を間違った順序で渡すといったことは、その行を指すエラーとともにコンパイル時に失敗します。

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        int quantity = 3;
        decimal price = 9.99m;

        // quantity = "three";  // error CS0029: Cannot implicitly convert type 'string' to 'int'

        decimal total = quantity * price; // int converts to decimal automatically
        Console.WriteLine(total);

        int parsed = int.Parse("42");      // text to number is explicit
        Console.WriteLine(parsed + quantity);
    }
}

出力：

29.97
45

型はエディターも支えています。ツールはコンパイラと同じ型情報を読むので、C#では自動補完、名前の変更、「すべての参照を検索」が正確に動きます。

C#のバージョンと追加された機能

2020年のC# 9以降、新しいバージョンは毎年11月に新しい.NETのリリースと一緒に出ています。それ以前は2年から3年ごとでした。各バージョンは既存のコードがコンパイルできるように設計されていて、まれな例外（C# 14でプロパティのアクセサーの中の field がキーワードになったことなど）は破壊的変更として文書化されているので、C# 2向けに書かれたプログラムは今でもほぼ必ずそのままコンパイルできます。

新しいバージョンは主に形式的な記述を減らしています。次のC# 9以降のプログラムは、トップレベルステートメント（class Program も Main もない）、レコード、switch式を使っています。

// C# 9 and later, in a .NET 6+ project (implicit usings import System)
var order = new Order("Maya", 21.00m);
Console.WriteLine(Shipping(order));

static string Shipping(Order o) => o.Total switch
{
    >= 50m => "free shipping",
    >= 20m => "standard shipping",
    _ => "shipping fee applies"
};

record Order(string Customer, decimal Total);

同じ論理を古い明示的なスタイルで書いたものは、C# 6以降のすべてのバージョンでコンパイルできます。

using System;

class Order
{
    public string Customer { get; }
    public decimal Total { get; }
    public Order(string customer, decimal total) { Customer = customer; Total = total; }
}

class Program
{
    static string Shipping(Order o)
    {
        if (o.Total >= 50m) return "free shipping";
        if (o.Total >= 20m) return "standard shipping";
        return "shipping fee applies";
    }

    static void Main()
    {
        var order = new Order("Maya", 21.00m);
        Console.WriteLine(Shipping(order));
    }
}

出力：

standard shipping

どちらの形も正しいC#です。既存のコード、チュートリアル、Unityのプロジェクトでは古い明示的なスタイルに、新しい.NETのプロジェクトでは短いスタイルに出会います。

LINQ：言語の中でデータを問い合わせる

LINQ（Language Integrated Query、C# 3）は、C#を好む理由として多くの人が挙げる機能の1つです。メソッドの連鎖で、どんなコレクションでも絞り込み、並べ替え、グループ化、変換ができます。

using System;
using System.Linq;

class Program
{
    static void Main()
    {
        var scores = new[] { 72, 95, 58, 88, 64, 91 };

        var passed = scores
            .Where(s => s >= 65)
            .OrderByDescending(s => s)
            .ToList();

        Console.WriteLine(string.Join(", ", passed));
        Console.WriteLine($"Average: {scores.Average():F1}");
        Console.WriteLine($"Best: {scores.Max()}");
    }
}

出力：

95, 91, 88, 72
Average: 78.0
Best: 95

同じ構文が、メモリ上のリストにも、Entity Frameworkを通したデータベースのテーブルにも、XMLにも使えます。詳しくはLINQを参照してください。

C#は最初の言語に向いているか

C#はPythonより最初に求めるものが多い言語です。型を宣言し、文をセミコロンで終え、コードをクラスの中に書きます。その代わり、コンパイラが間違いを早く見つけ、ツール（Visual Studio、VS Code、Rider）は優秀で、概念はJava、TypeScript、Kotlin、C++にそのまま応用できます。Unityでゲームを作りたい場合や、.NETの会社で働きたい場合は、当然の選択です。データ分析や機械学習が目標なら、Pythonのほうがエコシステムが大きいです。

始めるには、.NET SDKをインストールして dotnet new console を実行するか、Hello Worldから始めて、これらのページの例を直接実行してみてください。