C#のメソッド：定義、呼び出し、パラメータ渡し、再帰を完全解説

メソッドとは、タスクを実行するために一緒に働くステートメントのグループです。すべてのC#プログラムには、Mainという名前のメソッドを持つクラスが少なくとも1つあります。

メソッドを使用するには、以下の2ステップが必要です。

• メソッドを定義する
• メソッドを呼び出す

メソッドの定義

メソッドを定義するとき、その構造の要素を宣言します。C#でのメソッド定義の構文は以下の通りです。

<Access Specifier> <Return Type> <Method Name>(Parameter List) {
    Method Body
}

メソッドの構成要素

• アクセス修飾子 - 別のクラスから変数やメソッドの可視性を決定する
• 戻り値の型 - メソッドが返す値のデータ型。値を返さない場合はvoid
• メソッド名 - 一意の識別子で大文字小文字を区別。クラス内で他の識別子と同じ名は使用不可
• パラメータリスト - メソッドへのデータの受け渡しに使用。型、順序、数を指定。省略可能
• メソッド本体 - 必要な処理を完了するための命令セット

メソッド定義の例

class NumberManipulator {
    public int FindMax(int num1, int num2) {
        int result;
        if (num1 > num2)
            result = num1;
        else
            result = num2;
        return result;
    }
}

メソッドの呼び出し

メソッド名はメソッドの呼び出しに使用します。

同一クラス内からの呼び出し

using System;
namespace CalculatorApplication {
    class NumberManipulator {
        public int FindMax(int num1, int num2) {
            int result;
            if (num1 > num2) result = num1;
            else result = num2;
            return result;
        }
        
        static void Main(string[] args) {
            int a = 100;
            int b = 200;
            int ret;
            NumberManipulator n = new NumberManipulator();
            // FindMaxメソッドの呼び出し
            ret = n.FindMax(a, b);
            Console.WriteLine("Max value is : {0}", ret);
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

実行結果：

Max value is : 200

別クラスからの呼び出し

using System;
namespace CalculatorApplication {
    class NumberManipulator {
        public int FindMax(int num1, int num2) {
            int result;
            if (num1 > num2) result = num1;
            else result = num2;
            return result;
        }
    }
    
    class Test {
        static void Main(string[] args) {
            int a = 100, b = 200, ret;
            NumberManipulator n = new NumberManipulator();
            ret = n.FindMax(a, b);
            Console.WriteLine("Max value is : {0}", ret);
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

再帰メソッド呼び出し

メソッドが自分自身を呼び出すことを再帰と呼びます。以下は再帰関数を使用して階乗を計算する例です。

using System;
namespace CalculatorApplication {
    class NumberManipulator {
        public int Factorial(int num) {
            if (num == 1) {
                return 1;
            } else {
                return Factorial(num - 1) * num;
            }
        }
        
        static void Main(string[] args) {
            NumberManipulator n = new NumberManipulator();
            Console.WriteLine("Factorial of 6 is : {0}", n.Factorial(6));
            Console.WriteLine("Factorial of 7 is : {0}", n.Factorial(7));
            Console.WriteLine("Factorial of 8 is : {0}", n.Factorial(8));
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

実行結果：

Factorial of 6 is: 720
Factorial of 7 is: 5040
Factorial of 8 is: 40320

パラメータの渡し方

パラメータ付きメソッドを呼び出すとき、パラメータを渡す必要があります。パラメータの渡し方には3つの方法があります。

No.	メカニズムと説明
1	値渡し（Value parameters） 実引数の実際の値が仮パラメータにコピーされる。関数内でパラメータを変更しても実引数には影響しない。
2	参照渡し（Reference parameters） 実引数のメモリ位置への参照が仮パラメータにコピーされる。パラメータへの変更が実引数に影響する。refキーワードを使用。
3	出力パラメータ（Output parameters） 複数の値を返すのに役立つ。outキーワードを使用。メソッド内で必ず値を割り当てる必要がある。

値渡しの例

void ModifyValue(int x) {
    x = 20;  // ローカルコピーのみ変更
}
int a = 10;
ModifyValue(a);
Console.WriteLine(a);  // 10（変更されない）

参照渡し（ref）の例

void ModifyRef(ref int x) {
    x = 20;  // 元の変数が変更される
}
int a = 10;
ModifyRef(ref a);
Console.WriteLine(a);  // 20（変更される）

出力パラメータ（out）の例

bool TryParseInt(string input, out int result) {
    return int.TryParse(input, out result);
}

if (TryParseInt("123", out int number)) {
    Console.WriteLine($"変換成功: {number}");
}

メソッドのオーバーロード

同じ名前で異なるパラメータリストを持つ複数のメソッドを定義できます。

public int Add(int a, int b) => a + b;
public double Add(double a, double b) => a + b;
public int Add(int a, int b, int c) => a + b + c;

ベストプラクティス

• メソッド名は動詞で始め、何をするか明確にする（CalculateTotal, GetUserName）
• 1つのメソッドは1つの責任のみを持つ（単一責任の原則）
• パラメータは原則として値渡し（ref/outは必要最小限に）
• 再帰はスタックオーバーフローに注意し、基本ケース（終了条件）を必ず定義する
• 大きな構造体を値渡しするとパフォーマンス低下の原因になるため、readonly structやinパラメータを検討する