C#でstaticクラスと通常クラスの違いを理解しよう

2025年1月15日

C#では、staticクラスという特別なクラスを作成することができます。staticメソッドを持つ通常のクラスとはどう違うのか、わかりやすく説明します。

1. 1. staticクラスとは？
- 1.1. 例: staticクラスの定義
2. 2. 通常クラスとstaticクラスの違い
- 2.1. 通常クラスの例
3. 3. staticクラスを使うべき場面
- 3.1. 3.1 ユーティリティクラス
- 3.2. 3.2 クラス全体で共有するデータやロジック
4. 4. 通常クラスとstaticクラスの使い分け
- 4.1. 具体例: 数学的な処理を提供する場合
5. 5. まとめ

1. `static`クラスとは？

完全に静的なクラスのことです。
全てのメンバー（フィールド、プロパティ、メソッド）がstaticでなければなりません。
インスタンスを作成できません。

例: `static`クラスの定義

static class MathUtils
{
    public static int Add(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }

    public static int Multiply(int a, int b)
    {
        return a * b;
    }
}

// 呼び出し例
int sum = MathUtils.Add(3, 5); // 結果: 8
int product = MathUtils.Multiply(3, 5); // 結果: 15

ポイント:

MathUtilsはstaticクラスなので、new MathUtils()のようにインスタンスを作成することはできません。

2. 通常クラスと`static`クラスの違い

特徴	通常クラス	`static`クラス
インスタンス作成	可能	不可能
メンバー	`static`メンバーとインスタンスメンバーを持てる	全てのメンバーが`static`
目的	インスタンスごとのデータや動作を管理する	共有データやユーティリティ機能を提供する
継承	他のクラスを継承したり、継承元になることが可能	継承できない

通常クラスの例

通常のクラスは、インスタンスを作成して使用します。また、staticメソッドとインスタンスメソッドの両方を持つことができます。

class MyClass
{
    public int InstanceValue { get; set; } // インスタンスフィールド

    public static string StaticValue = "共有データ"; // 静的フィールド

    public void InstanceMethod()
    {
        Console.WriteLine($"インスタンス値: {InstanceValue}");
    }

    public static void StaticMethod()
    {
        Console.WriteLine($"静的値: {StaticValue}");
    }
}

// 呼び出し例
MyClass obj = new MyClass();
obj.InstanceValue = 42;
obj.InstanceMethod(); // インスタンスメソッド呼び出し

MyClass.StaticMethod(); // 静的メソッド呼び出し

3. `static`クラスを使うべき場面

3.1 ユーティリティクラス

インスタンスを作る必要がない処理をまとめる場合に適しています。
例: 数学的な計算、文字列操作、設定管理など。

static class StringUtils
{
    public static string ToUppercase(string input)
    {
        return input.ToUpper();
    }
}

3.2 クラス全体で共有するデータやロジック

例えば、アプリケーション全体で使われるログ機能。

static class Logger
{
    public static void Log(string message)
    {
        Console.WriteLine($"[LOG]: {message}");
    }
}

4. 通常クラスと`static`クラスの使い分け

使いたいケース	選ぶべきクラス
インスタンスごとに異なるデータを管理する	通常クラス
インスタンスを作らず共通の機能を提供する	`static`クラス
一部のメソッドだけを`static`にしたい	通常クラス

具体例: 数学的な処理を提供する場合

`static`クラスを使う場合

static class MathUtils
{
    public static int Add(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }
}

通常クラスを使う場合

class Calculator
{
    private int lastResult;

    public int Add(int a, int b)
    {
        lastResult = a + b; // インスタンスごとに結果を記録
        return lastResult;
    }
}

ポイント: