Unity & C# 学習教材

インデクサ

配列と同じように [] でアクセスできる、自作クラスを作るための仕組みがインデクサです。プロパティが「フィールドを外部に公開する構文」なら、インデクサは「内部の配列やデータを外部に公開する構文」と言えます。

学習目標

このページを読み終えると、以下のことができるようになります。

インデクサの構文を理解し、自作クラスに [] でアクセスできるようにできる
int キーと string キーの両方でインデクサを定義できる
読み取り専用インデクサを作れる
よくある実装ミス（範囲外アクセス・this の書き忘れ）を避けられる

前提知識

プロパティを読んでいること

1. インデクサが必要になる場面

配列は items[0] のように [] で要素にアクセスできます。

string[] items = { "剣", "盾", "回復薬" };
Console.WriteLine(items[0]);   // 剣

自分で作ったクラスも同じように inventory[0] と書けたら自然ですが、普通のクラスはそのままでは [] をサポートしていません。

Inventory inventory = new Inventory(4);
// inventory[0] = "剣";   // ❌ このままではコンパイルエラー

これを可能にするのがインデクサです。プロパティが「フィールド名でアクセスする窓口」なら、インデクサは「インデックス（番号やキー）でアクセスする窓口」です。

2. インデクサの基本構文

書式：インデクサの定義

アクセス修飾子 型 this[インデックスの型 パラメーター名]
{
    get { ... }
    set { ... }
}

要素	説明
`this`	インデクサであることを示すキーワード。プロパティとの最大の違い
`インデックスの型`	`[]` の中に書く値の型。`int` が最も一般的で、`string` も使える
`パラメーター名`	インデックスの値を受け取るローカル変数名（`index`、`key` など）
`get` アクセサー	`[]` で読み取るときに実行されるブロック
`set` アクセサー	`[]` で書き込むときに実行されるブロック。書き込む値は `value` で参照する

プロパティと同じく、value は set アクセサー内でのみ使える特殊な変数です。

3. int インデックスのインデクサ

最もシンプルな例

ゲームのアイテム欄を管理する Inventory クラスで試してみましょう。

class Inventory
{
    private string[] _slots;

    public Inventory(int size)
    {
        _slots = new string[size];
    }

    public string this[int index]
    {
        get { return _slots[index]; }
        set { _slots[index] = value; }
    }
}

Inventory inventory = new Inventory(4);
inventory[0] = "剣";
inventory[1] = "盾";
inventory[2] = "回復薬";

Console.WriteLine(inventory[0]);   // 剣
Console.WriteLine(inventory[2]);   // 回復薬

剣
回復薬

[] でアクセスするたびに、インデクサの get / set が呼ばれます。内部の _slots 配列は private なので、外部からは直接触れません。

Length プロパティと組み合わせる

コレクションらしく扱えるよう、Length プロパティも追加するとより便利です。前の例に Length プロパティを1つ加えた版です。

class Inventory
{
    private string[] _slots;

    public int Length => _slots.Length;   // ★ 追加

    public Inventory(int size)
    {
        _slots = new string[size];
    }

    public string this[int index]
    {
        get { return _slots[index]; }
        set { _slots[index] = value; }
    }
}

Inventory inventory = new Inventory(3);
inventory[0] = "剣";
inventory[1] = "盾";
inventory[2] = "回復薬";

for (int i = 0; i < inventory.Length; i++)
{
    Console.WriteLine($"スロット{i}: {inventory[i]}");
}

スロット0: 剣
スロット1: 盾
スロット2: 回復薬

4. バリデーションを入れる

プロパティと同様に、インデクサの get / set の中に処理を書けます。範囲外アクセスを防ぐバリデーションを入れてみましょう。前の例の get / set に範囲チェックを追加したものです。

class Inventory
{
    private string[] _slots;

    public int Length => _slots.Length;

    public Inventory(int size)
    {
        _slots = new string[size];
    }

    public string this[int index]
    {
        get
        {
            if (index < 0 || index >= _slots.Length)
            {
                Console.WriteLine("範囲外のインデックスです。");
                return string.Empty;
            }
            return _slots[index];
        }
        set
        {
            if (index < 0 || index >= _slots.Length)
            {
                Console.WriteLine("範囲外のインデックスです。");
                return;
            }
            _slots[index] = value;
        }
    }
}

Inventory inventory = new Inventory(3);
inventory[0] = "剣";
inventory[5] = "魔法書";   // 範囲外 → メッセージが出るだけでクラッシュしない

Console.WriteLine(inventory[0]);   // 剣
Console.WriteLine(inventory[5]);   // 範囲外 → 空文字が返る

範囲外のインデックスです。
剣
範囲外のインデックスです。

5. string インデックスのインデクサ

インデックスの型は int に限りません。string を使えば、名前（文字列キー）でアクセスするインデクサも作れます。

class StatusEffects
{
    private bool _poisoned;
    private bool _paralyzed;
    private bool _cursed;

    public bool this[string effectName]
    {
        get
        {
            // switch 式：「値 switch { 条件 => 結果, ... }」と書き、値を返します（C# 8 以降）
            return effectName switch
            {
                "poison"   => _poisoned,
                "paralyze" => _paralyzed,
                "curse"    => _cursed,
                _          => false
            };
        }
        set
        {
            switch (effectName)
            {
                case "poison":   _poisoned  = value; break;
                case "paralyze": _paralyzed = value; break;
                case "curse":    _cursed    = value; break;
            }
        }
    }
}

※ switch 式（effectName switch { ... }）は C# 8 から使えます。

StatusEffects effects = new StatusEffects();
effects["poison"] = true;
effects["paralyze"] = false;

Console.WriteLine(effects["poison"]);    // True
Console.WriteLine(effects["paralyze"]); // False
Console.WriteLine(effects["curse"]);    // False

True
False
False

💡 文字列キーでデータを管理する場面では、Dictionary<string, T> が便利です。ただし、Dictionary の詳細はコレクション（List<T>・Dictionary など）の章（準備中）でさらに詳しく扱います。

6. 読み取り専用インデクサ

set アクセサーを省略すると、外部からの書き込みを禁止できます。プロパティの読み取り専用と同じ仕組みです。

class ReadOnlyInventory
{
    private string[] _slots;

    public int Length => _slots.Length;

    public ReadOnlyInventory(string[] items)
    {
        _slots = items;
    }

    public string this[int index]
    {
        get { return _slots[index]; }
        // set がないので外部から書き込めない
    }
}

ReadOnlyInventory inv = new ReadOnlyInventory(new[] { "炎の剣", "氷の盾" });
Console.WriteLine(inv[0]);   // 炎の剣
// inv[0] = "木の棒";          // ❌ コンパイルエラー（set がないため書き込み不可）

炎の剣

よくあるミス

ミス①：`this` を書き忘れてコンパイルエラー

// ❌ NG: this がないとインデクサにならず、コンパイルエラー
public string [int index]
{
    get { return _slots[index]; }
    set { _slots[index] = value; }
}

// ✅ OK: this を必ず付ける
public string this[int index]
{
    get { return _slots[index]; }
    set { _slots[index] = value; }
}

ミス②：範囲チェックを忘れて IndexOutOfRangeException

// ❌ NG: 範囲チェックなし → 範囲外アクセスで例外が発生しクラッシュ
public string this[int index]
{
    get { return _slots[index]; }
    set { _slots[index] = value; }
}

// ✅ OK: 事前に範囲を確認する
public string this[int index]
{
    get
    {
        if (index < 0 || index >= _slots.Length) { return string.Empty; }
        return _slots[index];
    }
    set
    {
        if (index < 0 || index >= _slots.Length) { return; }
        _slots[index] = value;
    }
}

まとめ

インデクサを使うと、自作クラスに [] でアクセスできるようになる
構文はプロパティに似ているが、プロパティ名の代わりに this[型パラメーター名] と書く
インデックスの型は int が一般的だが、string など他の型も使える
set を省略すると読み取り専用インデクサになる
get / set の中にバリデーションを書いて範囲外アクセスを防ぐことが推奨される

理解度チェック

以下の問いに答えられるか確認しましょう。

インデクサの構文でプロパティと異なる点は何ですか？

次のコードの出力結果は何になりますか？

class Counter
{
    private int[] _counts = new int[3];

    public int this[int index]
    {
        get { return _counts[index]; }
        set { _counts[index] = value; }
    }
}

Counter c = new Counter();
c[0] = 10;
c[1] = 20;
c[2] = c[0] + c[1];
Console.WriteLine(c[2]);

次の ScoreBoard クラスに、string キーで int スコアを読み書きできるインデクサを追加してください。

class ScoreBoard
{
    private int _alice;
    private int _bob;
    private int _carol;

    // ここにインデクサを追加してください
}

（応用）サイズが 3 の Inventory クラスで、inventory[0] から inventory[2] を読み取り専用にするにはどう書きますか？コンストラクターで初期値を受け取るようにしてください。

解答を見る

プロパティ名の代わりに this[インデックスの型パラメーター名] と書く点。this キーワードを使うのがインデクサの特徴。
30

class ScoreBoard
{
    private int _alice;
    private int _bob;
    private int _carol;

    public int this[string name]
    {
        get
        {
            return name switch
            {
                "alice" => _alice,
                "bob"   => _bob,
                "carol" => _carol,
                _       => 0
            };
        }
        set
        {
            switch (name)
            {
                case "alice": _alice = value; break;
                case "bob":   _bob   = value; break;
                case "carol": _carol = value; break;
            }
        }
    }
}

class Inventory
{
    private string[] _slots;

    public int Length => _slots.Length;

    public Inventory(string item0, string item1, string item2)
    {
        _slots = new[] { item0, item1, item2 };
    }

    public string this[int index]
    {
        get
        {
            if (index < 0 || index >= _slots.Length) { return string.Empty; }
            return _slots[index];
        }
        // set を書かないので読み取り専用
    }
}

次のステップ

静的メンバー（static）（準備中）では、インスタンスを作らなくても使えるメソッドやフィールドの書き方を学びます。

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