【Dart】Dart ジェネリクス（Generics）徹底解説

はじめに

Dart の「ジェネリクス（Generics）」は、型安全性を高めながら再利用性の高いコードを書くための仕組みです。
List や Map のような汎用コレクションがまさにその代表例です。

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なぜジェネリクスが必要なのか？

型を明示しないと、Dart は dynamic として扱います。
すると、実行時エラーのリスクが増えます。

List items = [1, 2, 3];
items.add("hello"); // ⚠️ 実行時まで気づけない

int first = items[0]; // 実行時に型エラー！

これをジェネリクスで型を固定すれば：

List<int> numbers = [1, 2, 3];
// numbers.add("hello"); ❌ コンパイルエラーで防げる！

メリット

• 型安全（コンパイル時にエラー検出）
• コード補完が効く（IDEサポート強化）
• 再利用性が高い

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基本構文

class Box<T> {
  T value;
  Box(this.value);
}

void main() {
  var intBox = Box<int>(123);
  var strBox = Box<String>("Hello");

  print(intBox.value); // 123
  print(strBox.value); // Hello
}

ここでの <T> が「型パラメータ」です。
T は任意の型を受け取る プレースホルダー です。

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型パラメータ名の慣習

パラメータ	意味
T	Type（一般的な型）
E	Element（コレクションの要素）
K	Key（Mapのキー）
V	Value（Mapの値）

例：

Map<K, V> getDefaultMap<K, V>(K key, V value) {
  return {key: value};
}

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型制約（Type Constraints）

ジェネリクスには「上限を設ける（extends制約）」ことも可能です。

class Animal {
  void speak() => print("Animal sound");
}

class Dog extends Animal {
  void speak() => print("Woof!");
}

class Cage<T extends Animal> {
  T animal;
  Cage(this.animal);

  void makeSound() => animal.speak();
}

void main() {
  var dogCage = Cage(Dog());
  dogCage.makeSound(); // Woof!

  // var cage = Cage<String>("hello"); ❌ コンパイルエラー
}

T extends Animal により、T は Animal またはそのサブクラスに限定。

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ジェネリクスメソッド

クラスだけでなく、関数にもジェネリクスを使えます。

T getFirst<T>(List<T> items) {
  return items.first;
}

void main() {
  print(getFirst<int>([1, 2, 3])); // 1
  print(getFirst<String>(["a", "b", "c"])); // a
}

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複数型パラメータ

class Pair<K, V> {
  final K key;
  final V value;
  Pair(this.key, this.value);
}

void main() {
  var p = Pair<String, int>("age", 20);
  print("${p.key}: ${p.value}");
}

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ジェネリクス + ミックスイン / インターフェイス

abstract class Repository<T> {
  void save(T item);
}

class User {
  final String name;
  User(this.name);
}

class UserRepository implements Repository<User> {
  final List<User> _users = [];
  @override
  void save(User user) => _users.add(user);
}

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ジェネリクスと covariant / invariant の話

Dart のジェネリクスは 原則 invariant（非変性）。
つまり、List<Dog> は List<Animal> のサブタイプではありません。

void feedAnimals(List<Animal> animals) {}

void main() {
  List<Dog> dogs = [Dog()];
  // feedAnimals(dogs); ❌ エラー
  feedAnimals(dogs.cast<Animal>()); // ✅ 安全にキャスト
}

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実践例：Repositoryパターン

abstract class BaseRepository<T> {
  void insert(T entity);
  T? findById(int id);
}

class User {
  final int id;
  final String name;
  User(this.id, this.name);
}

class UserRepository extends BaseRepository<User> {
  final List<User> _users = [];

  @override
  void insert(User user) => _users.add(user);

  @override
  User? findById(int id) => _users.firstWhere((u) => u.id == id);
}

void main() {
  final repo = UserRepository();
  repo.insert(User(1, "Anna"));
  print(repo.findById(1)?.name); // Anna
}

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まとめ

概念	説明
<T>	型パラメータ
extends	型制約
T? / List<T>	ジェネリクス活用
関数ジェネリクス	T func<T>(...)
型安全	実行前に型ミスを検出できる