C# 初心者向け違いが判るオーバーロード・オーバーライドの基本

2024年9月11日

C#プログラミングを学ぶ上で、オーバーロードとオーバーライドは非常に重要な概念です。これらは名前が似ているため、初心者の方々にとっては混乱しやすいポイントの一つです。しかし、その違いを理解することは、効率的なコード設計と柔軟なプログラム開発につながります。

本記事では、C#におけるオーバーロードとオーバーライドの基本概念と、それぞれの使い方について、初心者の方にも分かりやすく解説します。具体的なコード例を交えながら、これら二つの概念の違いを明確にしていきましょう。

オーバーロードとは

オーバーロードは、同じ名前のメソッドを、異なるパラメータで複数定義することを指します。これにより、同じ操作を異なる種類や数の引数で実行できるようになります。

オーバーロードの例

using System;

public class Calculator
{
    // 整数の加算
    public int Add(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }

    // 小数の加算
    public double Add(double a, double b)
    {
        return a + b;
    }

    // 3つの整数の加算
    public int Add(int a, int b, int c)
    {
        return a + b + c;
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Calculator calc = new Calculator();

        Console.WriteLine(calc.Add(5, 3));         // 出力: 8
        Console.WriteLine(calc.Add(2.5, 3.7));     // 出力: 6.2
        Console.WriteLine(calc.Add(1, 2, 3));      // 出力: 6
    }
}

この例では、Addメソッドが3つのバージョンでオーバーロードされています。パラメータの型や数が異なるため、同じ名前でも別々のメソッドとして機能します。

オーバーライドとは

オーバーライドは、派生クラス（子クラス）で基底クラス（親クラス）のメソッドを再定義することを指します。これにより、継承関係にあるクラス間で同じメソッド名を保ちながら、異なる動作を実装できます。

オーバーライドの例

using System;

public class Animal
{
    public virtual void MakeSound()
    {
        Console.WriteLine("動物が鳴きます");
    }
}

public class Dog : Animal
{
    public override void MakeSound()
    {
        Console.WriteLine("ワンワン！");
    }
}

public class Cat : Animal
{
    public override void MakeSound()
    {
        Console.WriteLine("ニャーニャー！");
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Animal animal = new Animal();
        Dog dog = new Dog();
        Cat cat = new Cat();

        animal.MakeSound();  // 出力: 動物が鳴きます
        dog.MakeSound();     // 出力: ワンワン！
        cat.MakeSound();     // 出力: ニャーニャー！

        // 多態性の例
        Animal[] animals = { new Animal(), new Dog(), new Cat() };
        foreach (Animal a in animals)
        {
            a.MakeSound();
        }
    }
}

この例では、AnimalクラスのMakeSoundメソッドがDogクラスとCatクラスでオーバーライドされています。各クラスで同じメソッド名を使いながら、異なる動作を実装しています。

オーバーロードとオーバーライドの主な違い

目的
- オーバーロード：同じ名前で異なるパラメータを持つメソッドを複数定義する
- オーバーライド：基底クラスのメソッドを派生クラスで再定義する
使用するキーワード
- オーバーロード：特別なキーワードは不要
- オーバーライド：virtual（基底クラス）とoverride（派生クラス）を使用
パラメータと戻り値の型
- オーバーロード：パラメータの型や数が異なる必要がある
- オーバーライド：パラメータと戻り値の型は基底クラスのメソッドと完全に一致する必要がある
継承関係
- オーバーロード：同じクラス内や継承関係に関わらず使用可能
- オーバーライド：継承関係にあるクラス間でのみ使用可能