インスタンスメンバー

クラス宣言はテンプレート、つまり設計図のようなものです。これを元にいくつでもクラスインスタンスを作成できます。

インスタンスメンバー：クラスの各インスタンスは独立したオブジェクトで、専用のデータメンバーを保有し、同じクラスの他インスタンスと干渉しません。インスタンスに紐付いているため、これらをインスタンスメンバーと呼びます。

静的メンバー：既定の種類はインスタンスメンバーです。静的メンバーを定義することも可能で、静的メンバーはインスタンスではなくクラス自身に属します。詳しくは後の講義で解説します。

実例を見て確認しましょう

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Factory factoryFox = new Factory();
        Robot robot1 = new Robot();
        Robot robot2 = new Robot();
        Robot robot3 = new Robot();
    }
}

class Factory
{

}

class Robot
{
    public string name;

    public void SayHello()
    {
        Console.WriteLine($"Hello everyone my name is {name},I come from Foxdevelop.com");
    }
}Code language: JavaScript (javascript)

このコードにはFactoryとRobot、二つのクラスが定義されています。Robotにはメソッド一つとフィールドnameが存在し、Factoryにはnameフィールドがありません。

メイン関数内でFactoryインスタンスを一つ、Robotインスタンスを三つ生成しています。

メモリ上の配置構造を確認します。

robot1、robot2、robot3の3台のロボットはそれぞれ独立したnameを持ち、メモリ上の領域が分かれていて互いに影響しません。robot1の値を変更してもrobot2には反映されません。

    static void Main(string[] args)
    {
        Factory factoryFox = new Factory();
        Robot robot1 = new Robot();
        Robot robot2 = new Robot();
        Robot robot3 = new Robot();

        robot1.name = "Tom"; //各nameは独立、相互に影響なし
        robot2.name = "Jack";
        robot3.name = "Smith";
    }Code language: JavaScript (javascript)

メソッドメンバーは本体が一つだけ存在

先述したnameは各インスタンスごとに独立し、一方の値を変更しても他方に影響を与えません。クラスにはフィールド以外にメソッドメンバーも定義できます。

クラス内のメソッドは実体が一つだけ用意され、複数のインスタンスで共有されるのでしょうか。

メソッドのコード本体：プログラム全体で一つだけ存在し、すべてのインスタンスが共有

クラスがコンパイルされると、メソッドの機械語命令はメソッドテーブル（Method Table）に格納され、型自身に属します。ヒープ上の同クラスインスタンスはすべてこのコードを共有し、オブジェクトごとに複製されません。

RobotクラスのSayHelloを例に挙げます

class Robot
{
    public string name;

    public void SayHello()
    {
        Console.WriteLine($"Hello everyone my name is {name},I come from Foxdevelop.com");
    }
}Code language: PHP (php)

メモリ領域にはヒープとスタック以外にも区分が存在し、メソッドはMethod Tableに配置されます。

クラスの関数はメソッドテーブルに保管されます。呼び出し時にテーブル内の処理を実行するため、インスタンス間で共有される仕組みです。

    static void Main(string[] args)
    {
        Factory factoryFox = new Factory();
        Robot robot1 = new Robot();
        Robot robot2 = new Robot();
        Robot robot3 = new Robot();

        robot1.name = "Tom";
        robot2.name = "Jack";
        robot3.name = "Smith";

        robot1.SayHello();
        robot2.SayHello();
        robot3.SayHello();
    }Code language: JavaScript (javascript)

上記コードの3回のSayHello呼び出しは同一の関数を実行しています。ただしメソッド内のローカル変数は独立し、フィールド参照の結果は呼び出し元のインスタンスに依存します。

    public void SayHello()
    {
        Console.WriteLine($"Hello everyone my name is {name},I come from Foxdevelop.com");
    }Code language: JavaScript (javascript)

robot1からSayHelloを呼べばnameはTom、robot2から呼べばnameはJackとなります。

インスタンスメンバー