C#におけるフィールドとプロパティの使い分け

2025年1月19日

1. 概要
2. フィールド
3. プロパティ
4. フィールドとプロパティの使い分け
5. 実装例
- 5.1. 1. フィールドを利用した実装
- 5.2. 2. プロパティを利用した実装
6. フィールドとプロパティの具体的な比較
- 6.1. フィールドの長所と短所
- 6.2. プロパティの長所と短所
7. 推奨される書き方
- 7.1. プロパティを用いた安全な実装
8. まとめ

概要

C# ではクラス内でデータを保持する際に、フィールドとプロパティを利用することができます。本資料では、それぞれの特徴や利点、使い分けについて解説します。

フィールド

特徴

データを直接保持する変数。
クラス内部でのみ使用することが推奨される（通常、privateに設定）。
外部アクセスの制御や値のバリデーションは、フィールド単体では実現できない。

バリデーションとは

「不正な値（負のHPやダメージ）を防ぎ、データの一貫性と安全性を保証するためのロジックです

メリット

シンプルで記述量が少ない。
データの格納と取得に特化している。

デメリット

値の変更や取得に対する制御が難しい。
外部から直接アクセスされる場合、データの整合性が崩れる可能性がある。

プロパティ

特徴

フィールドへのアクセスを制御するインターフェイス。
get（取得）およびset（設定）のアクセサを持つ。
外部アクセスの制御やバリデーションを含めることができる。

メリット

値の取得や変更に特定のロジックを追加できる。
フィールドへのアクセス方法を統一し、一貫性を保つ。
実装を変更しても外部のコードに影響を与えないため、拡張性が高い。

デメリット

初期段階では記述が増える。
単純なデータ保持の場合にはやや冗長。

フィールドとプロパティの使い分け

項目	フィールド	プロパティ
用途	内部でのみデータを保持	外部に公開するデータを管理
アクセス制御	不可能	`get`/`set`で可能
バリデーション	コンストラクタやメソッドで実現	プロパティ内で実現可能
記述量	少ない	多い（状況による）
拡張性	低い	高い

実装例

1. フィールドを利用した実装

public class Player
{
    private int hp;

    public Player(int hp)
    {
        if (hp < 0)
        {
            throw new ArgumentException("HP cannot be negative.");
        }
        this.hp = hp; // フィールドに直接代入
    }
}

フィールドに直接代入するシンプルな設計ですが、制限ロジックを追加する場合、コンストラクタや他のメソッドに記述する必要があります。
フィールドへのアクセスや変更を管理する一貫した方法は提供されません。

2. プロパティを利用した実装

public class Player
{
    private int hp;

    public Player(int hp)
    {
        Hp = hp; // プロパティを通じて代入
    }

    public int Hp
    {
        get => hp;
        set
        {
            if (value < 0)
            {
                throw new ArgumentException("HP cannot be negative.");
            }
            hp = value;
        }
    }
}

プロパティを使用することで、値の設定時にバリデーションを適用できます。
フィールドの値を一貫して管理できるため、後々の変更や拡張が容易です。

フィールドとプロパティの具体的な比較

フィールドの長所と短所

長所:

記述が少なく、シンプル。
値をそのまま保持するのに適している。

短所:

値のバリデーションや制御が難しい。
直接公開すると、外部からの不正な値の変更に弱い。

プロパティの長所と短所

長所:

値の設定時にバリデーションを適用できる。
値の取得や変更時にロジックを挿入できる。
クラスの内部外部を問わず、一貫性を保てる。

短所:

初期段階では記述量が多く感じる。
簡単なデータ保持では過剰に感じる場合もある。

推奨される書き方

以下のコード例は、プロパティを活用した推奨スタイルです。

プロパティを用いた安全な実装

public class Player
{
    private int hp;

    public Player(int hp)
    {
        Hp = hp; // プロパティを使用
    }

    public int Hp
    {
        get => hp;
        private set
        {
            if (value < 0)
            {
                throw new ArgumentException("HP cannot be negative.");
            }
            hp = value;
        }
    }

    public void TakeDamage(int damage)
    {
        if (damage < 0)
        {
            throw new ArgumentException("Damage cannot be negative.");
        }
        Hp = Math.Max(0, Hp - damage); // HPが負の値にならないよう制御
    }
}