勇者を育てて学ぶC#オブジェクト指向入門
オブジェクト指向という言葉は少し難しそうですが、最初から用語を暗記する必要はありません。
今回は、ゲームの勇者を少しずつ育てながら、クラス、インスタンス、フィールドとプロパティ、メソッド、そしてカプセル化の入口までを体験します。
コードはすべて短くしてあります。上から読むだけでなく、C#のコンソールアプリに貼り付けて実行し、「表示がどう変わったか」を確かめながら進めてみてください。
このチュートリアルで作るもの
名前とHPを持ち、ダメージを受けたり回復したりできるゲームキャラクターを作ります。
- クラス：キャラクターの仕組みをまとめる
- インスタンス：実際に動かすキャラクターを作る
- フィールド／プロパティ：名前やHPを持たせる
- メソッド：攻撃を受ける、回復する動きを作る
- カプセル化：HPを安全に変更できるようにする
完成形を一度に書くのではなく、1つ追加するたびに実行します。変化が見えたら、そのステップは成功です。
ステップ1：クラスから勇者を1人作る
まずは、キャラクターの仕組みを表す Character クラスを作ります。そして、new Character() で実際の勇者を1人誕生させます。
var hero = new Character();
Console.WriteLine(hero.GetType().Name);
class Character
{
}実行結果
Character
class Character はキャラクターの仕組みを決める部分です。そこから作った hero がインスタンスです。
よく「クラスは設計図、インスタンスは設計図から作った実物」と説明されます。ここでは、Characterという仕組みからheroという登場人物を作ったと考えれば十分です。
ステップ2：名前とHPを持たせる
次は、勇者に名前とHPを持たせます。まずは仕組みが見えやすいように、単純なフィールドを使います。
var hero = new Character();
hero.Name = "ミント";
hero.Hp = 100;
Console.WriteLine(hero.Name + "のHPは" + hero.Hp);
class Character
{
public string Name = "";
public int Hp;
}実行結果
ミントのHPは100
Name と Hp は、キャラクターが持つデータです。このようにクラスの中に直接用意した変数をフィールドと呼びます。
実行前に hero.Hp = 30; に変えてみてください。表示も30に変われば、クラスの中のデータを操作できています。
ステップ3：2人目を作るとインスタンスが分かる
同じ Character クラスから、勇者とスライムを作ってみます。
var hero = new Character();
hero.Name = "ミント";
hero.Hp = 100;
var slime = new Character();
slime.Name = "ぷるるん";
slime.Hp = 20;
Console.WriteLine(hero.Name + "のHPは" + hero.Hp);
Console.WriteLine(slime.Name + "のHPは" + slime.Hp);
class Character
{
public string Name = "";
public int Hp;
}実行結果
ミントのHPは100 ぷるるんのHPは20
hero と slime は、同じクラスから作られました。それでも名前とHPは別々です。
これが、1つのクラスから複数のインスタンスを作れるという感覚です。ゲームで同じ仕組みを使って、たくさんのキャラクターを登場させられる理由でもあります。
ステップ4：メソッドでダメージを受ける
データだけでなく、キャラクターらしい動きも持たせましょう。クラスの中に処理をまとめたものをメソッドと呼びます。
ここではフィールドをプロパティに書き換え、TakeDamage メソッドを追加します。
var hero = new Character();
hero.Name = "ミント";
Console.WriteLine("戦闘前：" + hero.Hp);
hero.TakeDamage(30);
Console.WriteLine("戦闘後：" + hero.Hp);
class Character
{
public string Name { get; set; } = "";
public int Hp { get; set; } = 100;
public void TakeDamage(int damage)
{
Hp -= damage;
Console.WriteLine(Name + "は" + damage + "ダメージ！");
}
}実行結果
戦闘前：100 ミントは30ダメージ！ 戦闘後：70
Name と Hp は、今度はプロパティです。get で値を読み、set で値を変更できます。
TakeDamage(30) を TakeDamage(5) に変えて再実行してみましょう。HPが95になれば、渡した数字によってメソッドの動きが変わることを確認できます。
ステップ5：HPを守るのがカプセル化の入口
今のコードでは、外から hero.Hp = -999; のような不自然な変更もできてしまいます。
そこで、HPの変更をクラス自身に任せます。private set を付けると、外からはHPを読めますが、自由には書き換えられなくなります。
var hero = new Character();
hero.Name = "ミント";
hero.TakeDamage(120);
hero.Heal(30);
Console.WriteLine("現在のHP：" + hero.Hp);
class Character
{
public string Name { get; set; } = "";
public int Hp { get; private set; } = 100;
public void TakeDamage(int damage)
{
if (damage <= 0) return;
Hp = Math.Max(0, Hp - damage);
Console.WriteLine(Name + "は" + damage + "ダメージ！");
}
public void Heal(int amount)
{
if (amount <= 0) return;
Hp += amount;
Console.WriteLine(Name + "は" + amount + "回復！");
}
}実行結果
ミントは120ダメージ！ ミントは30回復！ 現在のHP：30
120ダメージを受けても、Math.Max によってHPは0より小さくなりません。そのあと30回復して、HPは30になります。
データをむき出しにせず、安全な操作を通して変更する。これがカプセル化の大切な入口です。
ミニ挑戦：自分だけのキャラクターにしよう
ここまで動いたら、次のどれか1つを試してみてください。
- 名前を自分の好きなキャラクター名に変える
AttackPowerプロパティを追加して表示する- 回復後のHPが100を超えないようにする
- スライムにも
TakeDamageを使ってみる
たとえば、回復の上限を100にするなら、Hp += amount; を次の1行に置き換えます。
Hp = Math.Min(100, Hp + amount);コードを少し変えて実行結果を予想し、実際に確かめる。この小さな繰り返しが、オブジェクト指向を自分のものにする近道です。
ここまでで体験したこと
- クラスは、データと処理をまとめた仕組み
- インスタンスは、クラスから作った実際の登場人物
- フィールド／プロパティは、名前やHPなどのデータ
- メソッドは、ダメージや回復などの動き
- カプセル化は、データを安全な操作の内側に守る考え方
オブジェクト指向は、難しい用語を覚える競技ではありません。キャラクターのような「ひとまとまりの部品」を作り、その部品同士を組み合わせてプログラムを育てていく考え方です。
まずは今回の勇者に、攻撃力やレベル、自己紹介メソッドを追加して遊んでみてください。自分で変えたコードの結果が画面に出た瞬間から、オブジェクト指向はぐっと身近になります。