C#構造体とクラスの違いと使い分け

2025年7月30日

初心者が知っておくべき基本と選び方の指針

はじめに

C#では、構造体（struct）とクラス（class）の両方を使って独自の型を定義できます。見た目は非常に似ていますが、挙動や使いどころが大きく異なるため、正しい理解が必要です。

本記事では、それぞれの特徴・違い・選び方の目安を、初心者にもわかりやすく解説します。

1. 構造体とクラスの定義

クラス（class）の例

class Player
{
    public string Name;
    public int HP;
}

構造体（struct）の例

struct Position
{
    public float X;
    public float Y;
}

見た目は似ていますが、使われ方やメモリの扱いが違います。

2. 大きな違い：値型と参照型

値型とは？

値型は中身がコピーされるタイプ。int, float, boolなどと同じ。

Position a = new Position { X = 5, Y = 10 };
Position b = a;  // 値をコピー
b.X = 20;

Console.WriteLine(a.X);  // → 5（元は変わらない）

参照型とは？

参照型はアドレス（参照）をコピーするタイプ。

Player a = new Player { Name = "勇者", HP = 100 };
Player b = a;  // 同じオブジェクトを参照
b.HP = 0;

Console.WriteLine(a.HP);  // → 0（aも影響を受ける）

3. 構造体が向いているケース

• 小さくて軽いデータ（例：座標、色、サイズなど）
• 不変の値（immutable）に近い用途
• 頻繁なインスタンス生成・破棄が必要なケース

UnityのVector2, Color, Rectも構造体です。

4. クラスが向いているケース

• 状態の変化を持つオブジェクト
• 継承・ポリモーフィズムが必要な設計
• 多くのプロパティやメソッドを持つ複雑なオブジェクト
• 長期間に渡って管理・共有されるデータ

5. 構造体を使うときの注意点

• ボックス化（Boxing）が発生するとパフォーマンス低下の可能性あり→ object型やインターフェースに格納する際は注意

Position pos = new Position();
object obj = pos;  // Boxing発生

• 参照が使えないため、ミューテーブルな設計は非推奨

struct Counter
{
    public int Value;

    public void Increment()
    {
        Value++;
    }
}

Counter c = new Counter();
c.Increment();
Console.WriteLine(c.Value);  // 期待: 1、実際: 0

var temp = c;  // コピー
temp.Value++;  // コピー側の変更
// 元の c は変わらない

struct Position
{
    public float X { get; }
    public float Y { get; }

    public Position(float x, float y)
    {
        X = x;
        Y = y;
    }

    public Position Move(float dx, float dy)
    {
        return new Position(X + dx, Y + dy);  // 新しい構造体を返す
    }
}

Position p1 = new Position(1, 2);
Position p2 = p1.Move(1, 1);  // p1はそのまま、p2は新しい座標

6. 使い分けの目安（まとめ）

7. よくある質問

Q. 構造体でもnewを使うのはなぜ？

A. 構造体はnewを使わなくても使えますが、newを使うことですべてのフィールドが0で初期化された状態になります。

Position p;       // 初期化されていない → 使用不可
Position p2 = new Position();  // OK（X=0, Y=0）

おわりに

構造体とクラスは似て非なるもの。それぞれの性質を理解し、適材適所で使い分けることがC#プログラミングの第一歩です。

とくにUnity開発では、構造体が内部でどう扱われるかを意識すると、パフォーマンス改善にも繋がります。

関連リンク

• .NET公式ドキュメント：構造体とクラスの違い
• Unity Documentation: Vector3 Struct

このブログは初学者でも理解できるよう、例を交えながら明確に構造体とクラスの違いを説明しました。