Unity & C# 学習教材

型制約

型パラメータ T には制約を付けることで、T に対して呼び出せる操作を増やせます。制約がない T は object のメンバー（ToString など）しか使えませんが、制約を付けることで特定のインターフェイスのメソッドや new() などが使えるようになります。

学習目標

• 制約なしの T で使える操作の限界を説明できる
• where T : インターフェイス名 で操作を追加できる
• class・struct・new() の各制約の意味を理解できる
• 複数の制約を組み合わせて書ける

前提知識

• ジェネリックメソッド を読んでいること

---

1. 制約なしの問題

制約がない T に対して使える操作は object のメンバーだけです。

static T Max<T>(T a, T b)
{
    // ❌ コンパイルエラー: T に > 演算子がない
    return a > b ? a : b;

    // ❌ コンパイルエラー: T に CompareTo がない
    return a.CompareTo(b) >= 0 ? a : b;
}

比較や特定の操作を行いたい場合は型制約で T が満たすべき条件を指定します。

---

2. インターフェイス制約

書式：型制約

型パラメータ名 メソッド名<T>(引数) where T : 制約

要素	説明
where T :	型制約の開始キーワード
制約	インターフェイス名・クラス名・class・struct・new() など

where T : IComparable<T> を付けると、T に CompareTo メソッドが使えます。

static T Max<T>(T a, T b) where T : IComparable<T>
{
    return a.CompareTo(b) >= 0 ? a : b;
}

int larger = Max(3, 7);        // 7
string later = Max("abc", "xyz");  // xyz

7
xyz

int も string も IComparable<T> を実装しているため、どちらも渡せます。

---

3. class 制約 / struct 制約

where T : class は参照型のみを許可します。null を扱うことが保証されます。 where T : struct は値型のみを許可します。null になり得ないことが保証されます。

// 参照型のみ受け付ける（null チェックが意味を持つ）
static T RequireNonNull<T>(T value) where T : class
{
    if (value == null) throw new ArgumentNullException(nameof(value));
    return value;
}

// 値型のみ受け付ける（ボクシングなしで使える）
static T Double<T>(T value) where T : struct
{
    // ...
}

---

4. new() 制約

where T : new() は、T がパラメータなしのコンストラクタを持つことを要求します。これにより、ジェネリッククラス内で new T() と書けるようになります。

static T CreateInstance<T>() where T : new()
{
    return new T();
}

class Config
{
    public int Timeout { get; set; } = 30;
}

Config cfg = CreateInstance<Config>();
Console.WriteLine(cfg.Timeout);  // 30

30

---

5. 基底クラス制約

インターフェイスだけでなく、特定のクラスを継承していることを制約にできます。

class Processor<T> where T : Stream
{
    public void Process(T stream)
    {
        // T は Stream のメンバー（Read, Write など）を持つことが保証される
        byte[] buffer = new byte[1024];
        stream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
    }
}

---

6. 複数の制約

複数の制約を同時に指定できます。インターフェイス制約と new() 制約を組み合わせる例です。

書式：複数制約

where T : 制約1, 制約2

static T CloneAndInitialize<T>() where T : ICloneable, new()
{
    T instance = new T();
    return (T)instance.Clone();
}

💡 ポイント: class / struct 制約は必ず最初に書く必要があります。

複数の型パラメータに個別に制約を付けることもできます。

static void Convert<TIn, TOut>(TIn input, out TOut output)
    where TIn : IConvertible
    where TOut : struct
{
    output = (TOut)System.Convert.ChangeType(input, typeof(TOut));
}

---

まとめ

• 制約なしの T は object のメンバーしか使えない
• where T : IComparable<T> のようにインターフェイス制約でメソッドを呼び出せる
• where T : class — 参照型のみ許可
• where T : struct — 値型のみ許可
• where T : new() — new T() の呼び出しが可能になる
• 制約は複数組み合わせられる

---

理解度チェック

1. 次のメソッドにインターフェイス制約を追加して、コンパイルが通るようにしてください。

   static void Print<T>(T value)
   {
       Console.WriteLine(value.Length);  // Length がない
   }
   

2. where T : new() 制約がない場合、new T() と書くとどうなりますか？

3. （応用）「参照型であり、かつパラメータなしコンストラクタを持つ」制約の書き方は？

解答を見る

1. Length を持つ標準インターフェイスはないため、直接はできません。IEnumerable などで Count() を使うか、独自インターフェイス interface IHasLength { int Length { get; } } を定義して where T : IHasLength とします。

2. コンパイルエラーになります。new() 制約がない T に対して new T() は書けません。

3. where T : class, new()（class 制約を先に書く）

---

次のステップ

共変・反変 では、ジェネリック型の代入互換性（IEnumerable<Derived> を IEnumerable<Base> に代入できるか）を制御する out・in キーワードを学びます。

This site is open source. Improve this page.