■データ型

C#のデータ型についてまとめます。
ほとんどが見慣れた名前の型ばかりですが
いくつかC#ならではのものがあります。

値型一覧
C#のデータ型は
大きく分けて 値型 と 参照型 があります。
本節では値型について説明します。
（参照型は別節にて後述）

  +--------------------------------------------------------------------------------------------+
  | 型          内容                                                      サイズ               |
  +--------------------------------------------------------------------------------------------+
  | 整数型                                                                                     |
  |   sbyte     -128 〜 127                                               符号付き 8ビット     |
  |   byte      0 〜 255                                                  符号なし 8ビット     |
  |   char      U+0000 〜 U+ffff                                          Unicode  16ビット文字|
  |   short     -32,768 〜 32,767                                         符号付き 16ビット    |
  |   ushort    0 〜 65,535                                               符号なし 16ビット    |
  |   int       -2,147,483,648 〜 2,147,483,647                           符号付き 32ビット    |
  |   uint      0 〜 4,294,967,295                                        符号なし 32ビット    |
  |   long      -9,223,372,036,854,775,808 〜 9,223,372,036,854,775,807   符号付き 64ビット    |
  |   ulong     0 〜 18,446,744,073,709,551,615                           符号なし 64ビット    |
  |   decimal   ±1.0 × 10の-28乗 〜 ±7.9 × 10の28乗                   符号付き 128ビット   |
  |                                                                                            |
  | 浮動小数点型                                                                               |
  |   float     ±1.5 × 10の-45乗  〜 ±3.4 × 10の38乗                  符号付き 32ビット    |
  |   double    ±5.0 × 10の-324乗 〜 ±1.7 × 10の308乗                 符号付き 64ビット    |
  |                                                                                            |
  | bool型                                                                                     |
  |   bool      true または false                                         1バイト              |
  |                                                                                            |
  | 列挙型                                                                                     |
  |   enum      列挙された整数（後述）                                    基本的にはint型と同じ|
  |                                                                                            |
  | 構造体                                                                                     |
  |   struct    ユーザー定義（後述）                                      定義内容による       |
  +--------------------------------------------------------------------------------------------+
                                                                                            
見慣れた型の中に、いくつかC#ならではのものがありますので補足します。

【char型】
    C,C++のchar型は8ビットで１文字を表しましたが
    C#のchar型はUnicodeで表現するため16ビット長となります。

    なお、8ビットのASCII文字（0〜127）は
    UnicodeのサブセットであるためC#でも利用可能です。

    注意点としては、char型は整数型ですが、
    数値を代入することはできません。
    以下のコードはエラーとなります。

        char c = 10;    // 整数を代入することはできません

    Unicodeを採用することで
    文字種が8ビットで収まらないような国の文字を扱うことができますし
    多言語環境への移植性を高めることが狙いです。


【decimal型】
    財務計算を行うための型です。
    主に金銭に関する計算を行う際に利用します。


【bool型】
    trueかfalseのどちらかを格納する型です。
    二者択一なので１ビットで表現可能ですが、
    後述するsizseof演算子で調べると
    １バイトのエリアを使用しているようです。


既定値
C#では、宣言されただけで初期化されていない変数は利用できません。
未割り当ての変数が使用されるとしてコンパイルエラーとなります。
以下のコードはコンパイルエラーとなります。
（C,C++ではエラーとならず、変数の値は不定となりBugの原因にもなります）

    int a;

    中略

    Console.WriteLine( "{0}", a );  // 初期化されていないのでエラー

次のように宣言と同時に初期値を設定することもできますが

    int a = 1;

変数の型のコンストラクタを呼び出すことで、
その型の既定値を設定することができます。↓

    int a = new int();  // aはint型の既定値である0で初期化されます

各型の既定値（コンストラクタが返す初期値）は以下の通りです。
数値型は０、char型は'\0'、bool型はfalseが既定値です。

  +-------------------------------------------------------------------------------------+
  | 型          既定値                                                                  |
  +-------------------------------------------------------------------------------------+
  | bool        false                                                                   |
  | byte        0                                                                       |
  | char        '\0'                                                                    |
  | decimal     0.0M                                                                    |
  | double      0.0D                                                                    |
  | enum        式(列挙型識別子E)0 によって算出された値。                               |
  | float       0.0F                                                                    |
  | int         0                                                                       |
  | long        0L                                                                      |
  | sbyte       0                                                                       |
  | short       0                                                                       |
  | struct      値型フィールドは既定値が設定され、参照型フィールドはnullに設定されます。|
  | uint        0                                                                       |
  | ulong       0                                                                       |
  | ushort      0                                                                       |
  +-------------------------------------------------------------------------------------+

列挙型
C,C++でお馴染みの列挙型です。
その名の通り、整数に名前を付けて、それを列挙し、まとめたものです。

例えば、赤、青、黄、のような色を整数で表し、
それを列挙型として宣言すると次のようになります。

【書式】
    enum 列挙型名 { 名前, 名前, 名前, 続く... };


【例】
    enum enColor { red, blue, yellow };


各要素はカンマで区切ります。

デフォルトでは、先頭要素のredには０が割り当てられ、
以後、１ずつインクリメントされます。
blueは１、yellowは２となります。

特に、各要素に対して任意を値を与えたい場合は次のようにします。

【例】
    enum enColor { red, blue=10, yellow };


この時、各値は
    red     = 0
    blue    = 10
    yellow  =11
となります。

すべての値に任意の値を指定しても良いですし
指定しなければ、先頭要素はデフォルトの０が設定され
２番目以降の要素は、
ひとつ前の要素に１つインクリメントした値が設定されます。

【補足1】
    C,C++では関数スコープ内で列挙型が定義できましたが
    C#では関数内に定義できません。
    クラススコープ（クラスのメンバ変数を定義する位置）もしくは
    ファイルスコープ（クラスを定義する位置）
    で定義します。


【補足2】
    基本的に、列挙型の各値はint型の整数として定義されますが
    他の整数型を指定して定義することも可能です。
    （但し、char型を除く）
    次の例はbyte型の列挙型を定義しています。

【例】
        enum enColor : byte { red, blue, yellow };


【補足3】
    列挙型を利用するメリットについてですが
    例えば、先ほどの例のように
    色を表す整数型の変数を定義したとします。

    色は全部で３種類（赤、青、黄）あり、
    それ以外の色（値）は存在せず、変数に設定したくはありません。

    これを列挙型ではなく、int型で表すと
    int型は単なる整数型なので
    赤なら０、青なら１、黄なら２、と決めても、それ以外にも
    int型の範囲内の整数ならどんな値でも入ってしまいます。

    しかし列挙型であれば
    red, blue, yellow のように
    あらかじめ定義されていない名前の値は代入できないので

    次のようなコードはエラーとなります。


【例】
    class Class1
    {
        enum enColor { red, blue, yellow };

        /// 

        /// アプリケーションのメイン エントリ ポイントです。
        /// 
        [STAThread]
        static void Main(string[] args)
        {
            enColor col = new enColor();

            col = enColor.red;      // red を設定します。
            col = enColor.black;    // black は定義されていません。エラー
            col = 1;                // 整数を直接代入できません。エラー



構造体
C#にも構造体があります。
構造体とは、いくつかのデータをまとめて
ひとつの大きな型として定義するユーザ定義型のことです。

C++の構造体は
メンバーがデフォルトでpublicとなるクラスのようなものでしたが

C#では構造体とクラスは別ものです。
具体的には、クラスは参照型ですが、構造体は値型です。

【書式】
    struct 構造体名
    {
        メンバの宣言
    }


例として、身長と体重を表す整数型をまとめた構造体を定義し、
それぞれに初期値を設定して出力します。

メンバーがpublicと宣言されている点に注意してください。
publicを省略するとデフォルトでprivateとなり
メンバーを参照することができません。

【例】
    class Class1
    {
        public struct stStudent
        {
            public int  height; // 身長
            public int  weight; // 体重

            // 初期値を設定するためのコンストラクタを定義できます
            public stStudent( int h, int w )
            {
                height = h;
                weight = w;
            }
        }

        /// 

        /// アプリケーションのメイン エントリ ポイントです。
        /// 
        [STAThread]
        static void Main(string[] args)
        {
            stStudent stYamada = new stStudent(170, 60);

            Console.WriteLine( "身長={0} 体重={1}", stYamada.height, stYamada.weight );


【補足1】
    上記例でもわかるように、
    構造体には、クラスのようにメソッドを定義可能です。
    他にも後述する
        ・インデクサ
        ・プロパティ
        ・イベント
        ・演算子メソッド
    といったものを定義可能です。

    但し、デフォルトコンストラクタ（引数の無いコンストラクタ）
    は自動的に定義されるため、別途ユーザが記述することはできません。

    また、上記例をnewを使わずに

        stStudent stYamata;

    とだけ宣言することも可能ですが、構造体内のメンバーは初期化されません。


【補足2】
    構造体のメンバーとして、さらに入れ子で構造体を定義できます。

        public struct stStudent
        {
            public int  height;     // 身長
            public int  weight;     // 体重

            public struct stTest    // テストの得点
            {
                int kokugo;
                int sansu;
                int rika;
                int shakai;
                int eigo;
            }

            以下略