C-Sharp Garbage Collection Dispose Destructor

C#における必須関数呼び出しの強制

問題: チェックされていない関数呼び出し

C#では、オペレーションの成功または失敗を監視するために、ステータスを返す関数を作成することが比較的一般的です。しかし、一般的な落とし穴は、一部の開発者がこれらの戻りステータスを完全に無視することです。これにより、適切なエラーハンドリングが行われない場合に意図しない結果を招く可能性があります。

例えば、操作が成功したか、実行中に問題が発生したかに関する情報を含むStatusクラスを考えてみましょう:

Status MyFunction()
{
   if(...) // なにか悪いこと
     return new Status(false, "何かがうまくいかなかった");
   else
     return new Status(true, "OK");
}

期待されるのは、MyFunctionのすべての呼び出し元が返されたステータスをチェックすることです:

Status myStatus = MyFunction();
if (!myStatus.IsOK())
   // 処理する、メッセージを表示する、...

それにもかかわらず、いくつかの呼び出し元はステータスチェックを怠るかもしれません:

// 戻りステータスを無視
MyFunction(); // 関数を呼び出し、返されたステータスを無視

これを防げるのか?

ここで重要な質問が浮かび上がります: どのようにしてすべての呼び出し元が返されたステータスをチェックすることを確実にできるでしょうか？ C++では、オブジェクトのライフサイクルの終了時にデストラクタを使用してステータスを検証することができます。ただし、C#では、ガベージコレクタの非決定的な性質のため、デストラクタは一般的に好まれません。

解決策: 必須関数呼び出しのためのデリゲートの使用

C#ではメソッドの戻り値が呼び出されるかチェックされることを強制する能力がないものの、革新的な回避策はデリゲートの使用にあります。この技術は、値を返すだけでなく、呼び出し元がコールバックメカニズムを通じて明示的に戻りステータスを処理することを要求します。

実装例

デリゲートを使用したシンプルな実装を見てみましょう:

using System;

public class Example
{
    public class Toy
    {
        private bool inCupboard = false;
        public void Play() { Console.WriteLine("遊んでいます。"); }
        public void PutAway() { inCupboard = true; }
        public bool IsInCupboard { get { return inCupboard; } }
    }

    public delegate void ToyUseCallback(Toy toy);

    public class Parent
    {
        public static void RequestToy(ToyUseCallback callback)
        {
            Toy toy = new Toy();
            callback(toy);
            if (!toy.IsInCupboard)
            {
                throw new Exception("おもちゃを棚に片付けていません！");
            }
        }
    }

    public class Child
    {
        public static void Play()
        {
            Parent.RequestToy(delegate(Toy toy)
            {
                toy.Play();
                // おっと！おもちゃを片付けるのを忘れた！
            });
        }
    }

    public static void Main()
    {
        Child.Play();
        Console.ReadLine();
    }
}

コードの説明

この例では、Parent.RequestToyが呼び出されると、Toyオブジェクトを操作するためのコールバック関数が期待されます。コールバックを実行した後、トイが片付けられたかどうかをチェックします:

コールバックがtoy.PutAway()を呼ばない場合、例外がスローされます。これにより、呼び出し元は使用の終了時にToyを処理する必要があります、効果的に必要なフォローアップ操作を強制します。
この方法は、呼び出し元がステータスをチェックすることを忘れないことを保証するものではありませんが、操作の重要性を高める方法で構造を強制します。

結論

C#では、返された値に対するチェックをC++と同様に厳密に強制することができなくとも、デリゲートを活用してさらなるアクションの必要性を効果的に伝えるパターンを作成することができます。これにより、コードの信頼性が向上します。このパターンを利用することで、関数結果の適切な処理を確実にしつつ、プログラミングプラクティスをクリーンで整理された状態に保つことができます。

このアプローチを実装することにより、あなたのコードを使用する開発者が重要なチェックを簡単に回避できなくなります。一見少し型破りに見えるかもしれませんが、エラーハンドリングにおける責任の文化を創出するための有用な方法として役立ちます。