C#でクラスのメンバ関数を外部からのみ実行可能にする方法とは？

プログラムの設計において、クラス内部のメンバ関数を外部からのみ呼び出すことができるようにしたいというシナリオはよくあります。C#では、アクセス修飾子や他の手法を使ってそのような設計を行うことが可能です。この記事では、C#でクラスのメンバ関数を外部からのみ実行可能にする方法を詳しく解説します。

1. C#におけるアクセス修飾子とは？
2. 自クラスからのアクセスを制限する方法
3. 実際のコード例
4. デリゲートを使った方法
5. まとめ

1. C#におけるアクセス修飾子とは？

C#では、クラスのメンバ関数や変数にアクセス修飾子を設定することで、アクセス権を制御できます。代表的なアクセス修飾子には、public、private、protectedなどがあります。これらの修飾子を使うことで、クラス内外からのアクセスを適切に管理できます。

例えば、public修飾子を使うことで、メンバ関数は外部からもアクセス可能になります。逆に、private修飾子を使うと、その関数はクラス外からは呼び出せなくなります。ですが、質問者のように「外部からのみ実行できるようにしたい」という要望には、少し工夫が必要です。

2. 自クラスからのアクセスを制限する方法

C#には、直接的に「自身で実行できない」というアクセス修飾子は存在しません。しかし、メソッドを外部からのみアクセス可能にする方法として、いくつかの工夫があります。

一つの方法として、メンバ関数をprivateまたはprotectedに設定し、外部からはアクセス可能にする方法です。この場合、外部からはメソッドを呼び出せますが、内部からは呼び出せません。実際のコード例を見てみましょう。

3. 実際のコード例

次に、クラスAにおいて、メンバ関数Alphaを外部からのみ呼び出せるように設計する例を見てみましょう。

public class A
{
    // 外部からのみアクセス可能なメソッド
    private void Alpha()
    {
        Console.WriteLine("Alpha method executed");
    }

    // クラスBから呼び出すためのインターフェース
    public void CallAlphaFromOutside()
    {
        Alpha(); // 内部で呼び出し
    }
}

このように、Alphaメソッドをprivateにしておき、CallAlphaFromOutsideという公に外部から呼び出せるメソッドを設けることで、外部からはAlphaを呼び出せないようにしています。CallAlphaFromOutsideメソッドを通じて、外部からAlphaを呼び出すことができます。

4. デリゲートを使った方法

さらに一歩進んだ方法として、デリゲートを使う方法もあります。デリゲートを使うことで、メソッドを外部から動的に呼び出すことができます。デリゲートはメソッドへの参照を保持し、その参照を呼び出すことでメソッドを実行できます。

public class A
{
    // Alphaメソッドを外部で設定するためのデリゲート
    private Action alphaDelegate;

    // デリゲートを外部に設定するメソッド
    public void SetAlphaDelegate(Action del)
    {
        alphaDelegate = del;
    }

    // 外部からデリゲート経由でAlphaを呼び出す
    public void CallAlphaFromDelegate()
    {
        alphaDelegate?.Invoke();
    }
}

この例では、SetAlphaDelegateメソッドを使って、外部からAlphaメソッドをデリゲートとして設定することができます。その後、CallAlphaFromDelegateメソッドを通じて、外部で設定されたメソッドを呼び出すことができます。