エントリーポイント

実行可能(Exe形式等)なプログラムを書く際、最初に実行される処理を エントリーポイント と呼ぶ。
C# においては、以下の方法でエントリーポイントを定義できる。

特定の条件を満たした Main メソッド

トップレベルステートメント (C# 9.0 以降)

`Main` メソッド

C# では、以下の条件を全て満たすメソッドをエントリーポイントとして指定できる(以下 "Main メソッド" と表記)。

メソッド名が Main
静的メソッド (static)
引数はなしまたは string[] のどちらか
戻り値は以下のいずれか
- なし (void)
- int
- Task (C# 7.1以降)
- Task<int> (C# 7.1以降)

その他、細々としたこと。

クラス名は任意で、publicにする必要は無い (internal でもエントリーポイントに指定できる)
Main メソッドは public にする必要は無い (アクセス修飾子は private や未指定でも良い)
Main メソッドの引数として string[] を指定した場合、実行時のコマンドライン引数を string配列として受け取れる
Main メソッドの戻り値の型が Task または Task<int> の場合、async 修飾子を付与して非同期メソッドにできる

`Main` メソッドの例

using System;

namespace ConsoleApp1
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Hello, World!");
        }
    }
}

エントリーポイントの指定

スタートアップオブジェクトに指定されたクラスの Main メソッドがエントリーポイントとして指定される。
プロジェクト(アセンブリ) に含まれる Main メソッドの個数により、スタートアップオブジェクトは以下の通り指定される。

Main メソッドが存在しない場合
- ビルドエラー(実行不可)
Main メソッドが 1つのクラスにのみ存在する場合
- Main メソッドが含まれるクラスがスタートアップオブジェクトとして暗黙的に指定される
Main メソッドが複数のクラスに存在する場合
- 明示的にスタートアップオブジェクトを指定する必要がある
  - ビルドオプション(-main)
  - プロジェクト定義(csprojファイルの StartupObject タグ)
- 指定が無い場合、ビルドエラー(実行不可)

なお、スタートアップオブジェクトに指定されたクラスに Main メソッドが複数存在する場合、エントリーポイントとして扱うメソッドが特定できない為ビルドエラーとなる。

トップレベルステートメント

C# 9.0 で導入された、トップレベル に書かれたステートメントをエントリーポイントとして扱う仕組み。
トップレベルステートメントはプロジェクトの他のプログラムから実行することは出来ない為、エントリーポイントとしてのみ取り扱われる(誤ってプログラム内でエントリーポイントを実行することを防ぐことができる)。

トップレベルステートメントは以下の制約がある。

プロジェクト(アセンブリ) 全体で 1つのファイルにのみ、記述できる
ファイル中の名前空間やクラス等の定義より上にのみ記述できる(基本的にファイルの先頭に記述)

その他、細々としたこと。

コマンドライン引数が必要な場合、暗黙的に定義される args という名前の変数で参照できる
- Main メソッドの引数で string[] args と定義した場合に相当する
- コマンドライン引数が入力されなかった場合、args は長さ 0 の配列になる(nullにはならない)
int 値を返すことが出来る
- Main メソッドにおける戻り値の型を int とした場合に相当する
- int 値を返さないルートがある場合、ビルドエラーになる(メソッドの場合と同様)
  例) 以下のコードはビルドエラー
```
if (args.Length == 0)
{
    return 1;
}
Console.WriteLine($"Hello, World! {args[0]}");
```
await を使用して非同期メソッドを呼び出すことが出来る
- Main メソッドにおける戻り値の型を Task または Task<int> とした場合に相当する
Main メソッドと併用できない
- トップレベルステートメントが存在するプロジェクトで Main メソッドを定義した場合、無視される。
  ビルド時に以下の警告が出力される。
  
  CS7022 プログラムのエントリポイントは、グローバルコードです。エントリポイント 'Program.Main()' を無視します。
- トップレベルステートメントが存在するプロジェクトでスタートアップオブジェクトを指定した場合、ビルドエラーとなる。
  
  CS8804 トップレベルのステートメントを含むコンパイルユニットがある場合、/main を指定することはできません。
C# 10 では、ビルド時にトップレベルステートメントが暗黙的に作成された Program クラスに展開される為、グローバル(名前空間を指定しない) で Program クラスを宣言するとビルドエラーになる(クラス名が競合する)。
- partial を付与することでビルドエラーは回避できる。

トップレベルステートメントの例

using System;

Console.WriteLine("Hello, World!");