はじめに

現在私はXD.GROWTHで主にGo言語を使っています。

長らくC#から離れています。
最後に本格的に触っていたのは C# / .NET Framework 3.5 の頃です。
Go言語を使っていると、C#ならこんな書き方できるのになぁと思うことも多々あります。

このシリーズでは数回に分けてC#を久しぶりに触ってみて

「こんな書き方ができるようになったのか」と驚いた点
久しぶりに触ってみて、正直「やっぱり不便だな」と感じた点

を中心に、コードを交えながら紹介します。

今回のテーマ

今回のテーマは パターンマッチング です。

特にこのあたり：

is がただの型チェックではなくなっている
&& / || の代わりに and / or / not
条件式の中で変数が生える
しかもその変数、if の外でも使える

正直、最初はかなり混乱しました。

昔の書き方（.NET 3.5 時代）

まずは懐かしいコードから。

if (obj != null && obj is string)
{
    string s = (string)obj;
    Console.WriteLine(s.Length);
}

または

var s = obj as string;
if (s != null)
{
    Console.WriteLine(s.Length);
}

特徴

型チェックとキャストが分離している
null チェックが必須
同じ変数名を2回書くことが多い

今どきの書き方①：is で変数が生える

if (obj is string s)
{
    Console.WriteLine(s.Length);
}

これだけです。

ポイント

is が 型チェック + 代入 を兼ねる
s はキャスト済み
null も自動的に弾かれる

これは本当に便利。最初に感動したポイントです。

今どきの書き方②：&& / || の代わりに and / or

さらに進むとこうなります。

if (obj is string s && s.Length > 0)

…ではなく、

if (obj is string s and { Length: > 0 })

何が起きているか

and はパターン同士の結合
{ Length: > 0 } はプロパティパターン

つまり：

「string であり、かつ Length > 0」

を宣言的に書いています。

今どきの書き方③：or / not も使える

if (obj is not string)
{
    return;
}

または

if (obj is string or int)
{
    // どちらか
}

特に重要なのが `not`

if (obj is not string s)
{
    return;
}

このコード、直感的にどう見えるでしょうか？

「string じゃないなら s に入る？」

と思いがちですが、実際は逆です。

重要ポイント：not の後に入る変数は「否定されていない値」

if (obj is not string s)
{
    return;
}

// ここで s は string
Console.WriteLine(s.Length);

何が起きているか

obj is not string s が false のとき
つまり obj is string s が true
そのときだけ if を抜ける

結果：

s は「string のときだけ存在する変数」

になります。

これはかなりトリッキーです。

さらに驚き：if の右端で作った変数が外で使える

これも最初かなり違和感がありました。

if (obj is not string s)
{
    return;
}

// ここで s が使える
Console.WriteLine(s.Length);

なぜこうなるのか

C# のパターン変数は：

「条件が成立する経路でのみ有効」

というスコープを持っています。

つまりこの場合：

return によって「失敗パス」が消える
残るのは「成功パス（string）」だけ

結果として：

if の外なのに、変数が安全に使える

昔との対比

昔

if (!(obj is string))
{
    return;
}

var s = (string)obj;

今

if (obj is not string s)
{
    return;
}

かなりスッキリしました。

ちょっと混乱するポイント

正直、以下は慣れるまで違和感がありました。

① 記号と単語が混在している

&&   → and
||   → or
!    → not

論理演算子は従来通り使える
でもパターンでは別の記法

「どっちを使うのが正しいのか？」と迷う

② 読み方が直感とズレることがある

if (obj is not string s)

これは

「string じゃないなら s」

ではなく

「string でないなら脱出。残りは string」

という意味になります。

③ 変数のスコープが“制御フロー依存”

if (obj is string s)
{
    return;
}

// ここでは s は使えない

if (obj is not string s)
{
    return;
}

// ここでは s が使える

この差はかなり重要です。

さいごに

今どきの C# のパターンマッチングは、

型チェック
null チェック
プロパティ検証
変数定義

をすべて一箇所にまとめられる強力な仕組みです。

ただし、

not の挙動
スコープの決まり方
記法の多さ

など、最初は戸惑うポイントも多いです。

昔の C# は：

「手続き的に安全に書く言語」

でしたが、

今の C# は：

「条件を宣言的に記述する言語」

にかなり近づいています。

いかがだったでしょうか。
ご意見ご感想などありましたら、いただけると作者は喜びます。