C# リファレンス

C# リファレンス

C#の基本的な使い方から実用的な応用まで、フォームアプリケーション開発とExcel操作を中心に解説します。

• C# リファレンス
  • 基本概念
    • C# とは
    • 開発環境の準備
  • C# 基本文法
    • 変数とデータ型
    • 制御文
    • クラスとオブジェクト
  • Windows Forms アプリケーション
    • プロジェクトの作成
    • 基本的なフォーム構造
    • よく使用するコントロール
    • メニューとツールバー
  • Excel ファイルの操作
    • Microsoft.Office.Interop.Excel の設定
    • Excel ファイルの読み込み
    • Excel ファイルの作成と書き込み
    • フォームでExcel操作を統合
  • 実践的なフォームアプリケーション開発
    • アプリケーション設計のベストプラクティス
    • エラーハンドリングとデバッグ
    • アプリケーションの配布
  • まとめ

基本概念

C# とは

C#（シーシャープ）は、Microsoftが開発したオブジェクト指向プログラミング言語です。.NET Frameworkまたは.NET Core/.NET上で動作し、型安全性と高いパフォーマンスを持つ言語として設計されています。

特徴:

• 型安全性が高い（コンパイル時エラー検出）
• 自動メモリ管理（ガベージコレクション）
• 豊富な標準ライブラリ
• クロスプラットフォーム対応（.NET Core以降）
• Visual Studioとの優れた統合

開発環境の準備

Visual Studio のインストール:

1. https://visualstudio.microsoft.com/ にアクセス
2. Visual Studio Community（無料版）をダウンロード
3. C#開発に必要なワークロードを選択してインストール

最初のプログラム:

using System;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("Hello, C#!");
        Console.ReadKey(); // キー入力を待つ
    }
}

C# 基本文法

変数とデータ型

// 基本的なデータ型
int age = 30;                    // 整数型
double price = 1500.50;          // 倍精度浮動小数点型
string name = "田中太郎";         // 文字列型
bool isActive = true;            // 真偽値型
char grade = 'A';                // 文字型

// var キーワード（型推論）
var count = 100;                 // int として推論
var message = "こんにちは";       // string として推論

// null許容型
int? nullableInt = null;         // nullを許可する整数型
string? nullableString = null;   // nullを許可する文字列型

制御文

// if文
if (age >= 20)
{
    Console.WriteLine("成人です");
}
else if (age >= 13)
{
    Console.WriteLine("中高生です");
}
else
{
    Console.WriteLine("小学生以下です");
}

// switch文
switch (grade)
{
    case 'A':
        Console.WriteLine("優秀");
        break;
    case 'B':
        Console.WriteLine("良好");
        break;
    default:
        Console.WriteLine("要改善");
        break;
}

// for文
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    Console.WriteLine($"カウント: {i}");
}

// foreach文
string[] fruits = { "りんご", "みかん", "バナナ" };
foreach (string fruit in fruits)
{
    Console.WriteLine($"果物: {fruit}");
}

クラスとオブジェクト

// クラス定義
public class Person
{
    // プロパティ
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
    
    // コンストラクタ
    public Person(string name, int age)
    {
        Name = name;
        Age = age;
    }
    
    // メソッド
    public void SayHello()
    {
        Console.WriteLine($"こんにちは、{Name}です。{Age}歳です。");
    }
}

// クラスの使用
Person person = new Person("田中太郎", 30);
person.SayHello();

Windows Forms アプリケーション

プロジェクトの作成

// Visual Studio で新規プロジェクト作成
// 1. ファイル > 新規 > プロジェクト
// 2. Windows Forms アプリケーション (.NET Framework) を選択
// 3. プロジェクト名と場所を指定して作成

基本的なフォーム構造

using System;
using System.Windows.Forms;

public partial class MainForm : Form
{
    public MainForm()
    {
        InitializeComponent();
        SetupForm();
    }
    
    private void SetupForm()
    {
        // フォームの基本設定
        this.Text = "C# フォームアプリケーション";
        this.Size = new System.Drawing.Size(800, 600);
        this.StartPosition = FormStartPosition.CenterScreen;
        
        // コントロールの配置
        CreateControls();
    }
    
    private void CreateControls()
    {
        // ボタンの追加
        Button btnClick = new Button();
        btnClick.Text = "クリック";
        btnClick.Location = new System.Drawing.Point(100, 50);
        btnClick.Size = new System.Drawing.Size(100, 30);
        btnClick.Click += BtnClick_Click;
        this.Controls.Add(btnClick);
        
        // ラベルの追加
        Label lblMessage = new Label();
        lblMessage.Text = "メッセージが表示されます";
        lblMessage.Location = new System.Drawing.Point(100, 100);
        lblMessage.Size = new System.Drawing.Size(200, 30);
        lblMessage.Name = "lblMessage";
        this.Controls.Add(lblMessage);
    }
    
    private void BtnClick_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        Label lbl = this.Controls["lblMessage"] as Label;
        lbl.Text = "ボタンがクリックされました！";
    }
}

よく使用するコントロール

// TextBox（テキストボックス）
TextBox txtName = new TextBox();
txtName.Location = new System.Drawing.Point(100, 150);
txtName.Size = new System.Drawing.Size(200, 25);
txtName.PlaceholderText = "名前を入力してください";

// ComboBox（ドロップダウンリスト）
ComboBox cmbOptions = new ComboBox();
cmbOptions.Items.AddRange(new string[] { "オプション1", "オプション2", "オプション3" });
cmbOptions.Location = new System.Drawing.Point(100, 200);
cmbOptions.SelectedIndex = 0; // 最初の項目を選択

// ListBox（リストボックス）
ListBox lstItems = new ListBox();
lstItems.Items.AddRange(new string[] { "項目1", "項目2", "項目3" });
lstItems.Location = new System.Drawing.Point(100, 250);
lstItems.Size = new System.Drawing.Size(200, 100);

// CheckBox（チェックボックス）
CheckBox chkAgree = new CheckBox();
chkAgree.Text = "利用規約に同意する";
chkAgree.Location = new System.Drawing.Point(100, 370);

// DataGridView（データグリッド）
DataGridView dgvData = new DataGridView();
dgvData.Location = new System.Drawing.Point(350, 50);
dgvData.Size = new System.Drawing.Size(400, 300);
dgvData.AutoGenerateColumns = true;

メニューとツールバー

private void CreateMenuBar()
{
    // メニューバーの作成
    MenuStrip menuStrip = new MenuStrip();
    
    // ファイルメニュー
    ToolStripMenuItem fileMenu = new ToolStripMenuItem("ファイル");
    fileMenu.DropDownItems.Add("新規作成", null, NewFile_Click);
    fileMenu.DropDownItems.Add("開く", null, OpenFile_Click);
    fileMenu.DropDownItems.Add(new ToolStripSeparator()); // 区切り線
    fileMenu.DropDownItems.Add("終了", null, Exit_Click);
    
    // 編集メニュー
    ToolStripMenuItem editMenu = new ToolStripMenuItem("編集");
    editMenu.DropDownItems.Add("コピー", null, Copy_Click);
    editMenu.DropDownItems.Add("貼り付け", null, Paste_Click);
    
    menuStrip.Items.Add(fileMenu);
    menuStrip.Items.Add(editMenu);
    this.MainMenuStrip = menuStrip;
    this.Controls.Add(menuStrip);
}

private void NewFile_Click(object sender, EventArgs e)
{
    MessageBox.Show("新規ファイルを作成します", "情報", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);
}

Excel ファイルの操作

Microsoft.Office.Interop.Excel の設定

// プロジェクト参照の追加方法:
// 1. ソリューションエクスプローラーで「参照」を右クリック
// 2. 「参照の追加」を選択
// 3. 「COM」タブを選択
// 4. 「Microsoft Excel XX.X Object Library」を選択してチェック
// 5. 「OK」をクリックして参照を追加

// または、NuGetパッケージマネージャーで:
// Install-Package Microsoft.Office.Interop.Excel

Excel ファイルの読み込み

using Microsoft.Office.Interop.Excel;
using System;
using System.Runtime.InteropServices;

public class ExcelReader
{
    public void ReadExcelFile(string filePath)
    {
        Application excelApp = null;
        Workbook workbook = null;
        Worksheet worksheet = null;
        
        try
        {
            // Excelアプリケーションの起動
            excelApp = new Application();
            excelApp.Visible = false; // Excelウィンドウを非表示
            excelApp.DisplayAlerts = false; // 警告ダイアログを無効
            
            // ワークブックを開く
            workbook = excelApp.Workbooks.Open(filePath);
            
            // 最初のワークシートを取得
            worksheet = (Worksheet)workbook.Worksheets[1];
            
            // 使用範囲を取得
            Range usedRange = worksheet.UsedRange;
            
            // データの読み込み
            for (int row = 1; row <= usedRange.Rows.Count; row++)
            {
                for (int col = 1; col <= usedRange.Columns.Count; col++)
                {
                    Range cell = (Range)usedRange.Cells[row, col];
                    var cellValue = cell.Value;
                    
                    if (cellValue != null)
                    {
                        Console.WriteLine($"行{row}, 列{col}: {cellValue}");
                    }
                }
            }
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine($"エラー: {ex.Message}");
        }
        finally
        {
            // リソースの解放（重要）
            if (worksheet != null) Marshal.ReleaseComObject(worksheet);
            if (workbook != null)
            {
                workbook.Close(false);
                Marshal.ReleaseComObject(workbook);
            }
            if (excelApp != null)
            {
                excelApp.Quit();
                Marshal.ReleaseComObject(excelApp);
            }
        }
    }
    
    // 特定セルのデータ取得
    public string GetCellValue(string filePath, string cellAddress)
    {
        Application excelApp = null;
        Workbook workbook = null;
        Worksheet worksheet = null;
        string result = "";
        
        try
        {
            excelApp = new Application();
            excelApp.Visible = false;
            excelApp.DisplayAlerts = false;
            
            workbook = excelApp.Workbooks.Open(filePath);
            worksheet = (Worksheet)workbook.Worksheets[1];
            
            Range cell = worksheet.get_Range(cellAddress);
            result = cell.Value?.ToString() ?? "";
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine($"エラー: {ex.Message}");
        }
        finally
        {
            if (worksheet != null) Marshal.ReleaseComObject(worksheet);
            if (workbook != null)
            {
                workbook.Close(false);
                Marshal.ReleaseComObject(workbook);
            }
            if (excelApp != null)
            {
                excelApp.Quit();
                Marshal.ReleaseComObject(excelApp);
            }
        }
        
        return result;
    }
}

Excel ファイルの作成と書き込み

public class ExcelWriter
{
    public void CreateExcelFile(string filePath)
    {
        Application excelApp = null;
        Workbook workbook = null;
        Worksheet worksheet = null;
        
        try
        {
            // Excelアプリケーションの起動
            excelApp = new Application();
            excelApp.Visible = false;
            excelApp.DisplayAlerts = false;
            
            // 新しいワークブックを作成
            workbook = excelApp.Workbooks.Add();
            
            // 最初のワークシートを取得
            worksheet = (Worksheet)workbook.Worksheets[1];
            worksheet.Name = "データシート";
            
            // ヘッダーの作成
            worksheet.Cells[1, 1] = "ID";
            worksheet.Cells[1, 2] = "名前";
            worksheet.Cells[1, 3] = "年齢";
            worksheet.Cells[1, 4] = "部署";
            
            // サンプルデータの挿入
            var employees = new[]
            {
                new { Id = 1, Name = "田中太郎", Age = 30, Department = "営業部" },
                new { Id = 2, Name = "鈴木花子", Age = 28, Department = "開発部" },
                new { Id = 3, Name = "佐藤次郎", Age = 35, Department = "総務部" }
            };
            
            int row = 2;
            foreach (var emp in employees)
            {
                worksheet.Cells[row, 1] = emp.Id;
                worksheet.Cells[row, 2] = emp.Name;
                worksheet.Cells[row, 3] = emp.Age;
                worksheet.Cells[row, 4] = emp.Department;
                row++;
            }
            
            // 書式設定
            Range headerRange = worksheet.get_Range("A1", "D1");
            headerRange.Font.Bold = true; // ヘッダーを太字
            
            // 列幅の自動調整
            Range usedRange = worksheet.UsedRange;
            usedRange.Columns.AutoFit();
            
            // ファイル保存
            workbook.SaveAs(filePath);
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine($"エラー: {ex.Message}");
        }
        finally
        {
            if (worksheet != null) Marshal.ReleaseComObject(worksheet);
            if (workbook != null)
            {
                workbook.Close(true);
                Marshal.ReleaseComObject(workbook);
            }
            if (excelApp != null)
            {
                excelApp.Quit();
                Marshal.ReleaseComObject(excelApp);
            }
        }
    }
    
    // データの更新
    public void UpdateCellValue(string filePath, string cellAddress, object newValue)
    {
        Application excelApp = null;
        Workbook workbook = null;
        Worksheet worksheet = null;
        
        try
        {
            excelApp = new Application();
            excelApp.Visible = false;
            excelApp.DisplayAlerts = false;
            
            workbook = excelApp.Workbooks.Open(filePath);
            worksheet = (Worksheet)workbook.Worksheets[1];
            
            Range cell = worksheet.get_Range(cellAddress);
            cell.Value = newValue;
            
            workbook.Save();
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine($"エラー: {ex.Message}");
        }
        finally
        {
            if (worksheet != null) Marshal.ReleaseComObject(worksheet);
            if (workbook != null)
            {
                workbook.Close(true);
                Marshal.ReleaseComObject(workbook);
            }
            if (excelApp != null)
            {
                excelApp.Quit();
                Marshal.ReleaseComObject(excelApp);
            }
        }
    }
}

フォームでExcel操作を統合

public partial class ExcelForm : Form
{
    private DataGridView dgvData;
    private Button btnLoad;
    private Button btnSave;
    private OpenFileDialog openFileDialog;
    private SaveFileDialog saveFileDialog;
    
    public ExcelForm()
    {
        InitializeComponent();
        SetupControls();
    }
    
    private void SetupControls()
    {
        this.Text = "Excel ファイル操作";
        this.Size = new System.Drawing.Size(800, 600);
        
        // DataGridView
        dgvData = new DataGridView();
        dgvData.Location = new System.Drawing.Point(20, 60);
        dgvData.Size = new System.Drawing.Size(750, 400);
        dgvData.AutoGenerateColumns = true;
        this.Controls.Add(dgvData);
        
        // 読み込みボタン
        btnLoad = new Button();
        btnLoad.Text = "Excel 読み込み";
        btnLoad.Location = new System.Drawing.Point(20, 20);
        btnLoad.Click += BtnLoad_Click;
        this.Controls.Add(btnLoad);
        
        // 保存ボタン
        btnSave = new Button();
        btnSave.Text = "Excel 保存";
        btnSave.Location = new System.Drawing.Point(150, 20);
        btnSave.Click += BtnSave_Click;
        this.Controls.Add(btnSave);
        
        // ファイルダイアログ
        openFileDialog = new OpenFileDialog();
        openFileDialog.Filter = "Excel files (*.xlsx;*.xls)|*.xlsx;*.xls|All files (*.*)|*.*";
        
        saveFileDialog = new SaveFileDialog();
        saveFileDialog.Filter = "Excel files (*.xlsx)|*.xlsx|All files (*.*)|*.*";
    }
    
    private void BtnLoad_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        if (openFileDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
        {
            try
            {
                LoadExcelData(openFileDialog.FileName);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show($"ファイル読み込みエラー: {ex.Message}", "エラー", 
                    MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
            }
        }
    }
    
    private void LoadExcelData(string filePath)
    {
        Application excelApp = null;
        Workbook workbook = null;
        Worksheet worksheet = null;
        
        try
        {
            excelApp = new Application();
            excelApp.Visible = false;
            excelApp.DisplayAlerts = false;
            
            workbook = excelApp.Workbooks.Open(filePath);
            worksheet = (Worksheet)workbook.Worksheets[1];
            
            Range usedRange = worksheet.UsedRange;
            
            // DataTableに変換
            System.Data.DataTable dataTable = new System.Data.DataTable();
            
            // 列ヘッダーの追加
            for (int col = 1; col <= usedRange.Columns.Count; col++)
            {
                Range headerCell = (Range)usedRange.Cells[1, col];
                string columnName = headerCell.Value?.ToString() ?? $"列{col}";
                dataTable.Columns.Add(columnName);
            }
            
            // データ行の追加
            for (int row = 2; row <= usedRange.Rows.Count; row++)
            {
                var dataRow = dataTable.NewRow();
                for (int col = 1; col <= usedRange.Columns.Count; col++)
                {
                    Range cell = (Range)usedRange.Cells[row, col];
                    dataRow[col - 1] = cell.Value;
                }
                dataTable.Rows.Add(dataRow);
            }
            
            dgvData.DataSource = dataTable;
        }
        finally
        {
            // リソースの解放
            if (worksheet != null) Marshal.ReleaseComObject(worksheet);
            if (workbook != null)
            {
                workbook.Close(false);
                Marshal.ReleaseComObject(workbook);
            }
            if (excelApp != null)
            {
                excelApp.Quit();
                Marshal.ReleaseComObject(excelApp);
            }
        }
    }
    
    private void BtnSave_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        if (saveFileDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
        {
            try
            {
                SaveExcelData(saveFileDialog.FileName);
                MessageBox.Show("保存が完了しました", "情報", 
                    MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show($"ファイル保存エラー: {ex.Message}", "エラー", 
                    MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
            }
        }
    }
    
    private void SaveExcelData(string filePath)
    {
        Application excelApp = null;
        Workbook workbook = null;
        Worksheet worksheet = null;
        
        try
        {
            excelApp = new Application();
            excelApp.Visible = false;
            excelApp.DisplayAlerts = false;
            
            workbook = excelApp.Workbooks.Add();
            worksheet = (Worksheet)workbook.Worksheets[1];
            worksheet.Name = "データ";
            
            System.Data.DataTable dataTable = (System.Data.DataTable)dgvData.DataSource;
            
            if (dataTable != null)
            {
                // 列ヘッダーの書き込み
                for (int col = 0; col < dataTable.Columns.Count; col++)
                {
                    worksheet.Cells[1, col + 1] = dataTable.Columns[col].ColumnName;
                }
                
                // データの書き込み
                for (int row = 0; row < dataTable.Rows.Count; row++)
                {
                    for (int col = 0; col < dataTable.Columns.Count; col++)
                    {
                        worksheet.Cells[row + 2, col + 1] = dataTable.Rows[row][col];
                    }
                }
                
                // スタイリング
                Range headerRange = worksheet.get_Range("A1", 
                    worksheet.Cells[1, dataTable.Columns.Count]);
                headerRange.Font.Bold = true;
                
                Range usedRange = worksheet.UsedRange;
                usedRange.Columns.AutoFit();
            }
            
            workbook.SaveAs(filePath);
        }
        finally
        {
            if (worksheet != null) Marshal.ReleaseComObject(worksheet);
            if (workbook != null)
            {
                workbook.Close(true);
                Marshal.ReleaseComObject(workbook);
            }
            if (excelApp != null)
            {
                excelApp.Quit();
                Marshal.ReleaseComObject(excelApp);
            }
        }
    }
}

実践的なフォームアプリケーション開発

アプリケーション設計のベストプラクティス

// データアクセス層
public class DataService
{
    private readonly string connectionString;
    
    public DataService(string connectionString)
    {
        this.connectionString = connectionString;
    }
    
    public List<Employee> GetEmployees()
    {
        // データベースまたはExcelファイルから従業員データを取得
        return new List<Employee>();
    }
    
    public void SaveEmployee(Employee employee)
    {
        // 従業員データの保存処理
    }
}

// モデル
public class Employee
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public string Department { get; set; }
    public DateTime HireDate { get; set; }
    public decimal Salary { get; set; }
}

エラーハンドリングとデバッグ

// try-catch文でエラー処理
private void ProcessData()
{
    try
    {
        // 処理コード
        string filePath = GetFilePath();
        var data = LoadExcelData(filePath);
        ProcessExcelData(data);
    }
    catch (FileNotFoundException ex)
    {
        MessageBox.Show($"ファイルが見つかりません: {ex.FileName}", "エラー");
        // ログ出力
        LogError(ex);
    }
    catch (UnauthorizedAccessException ex)
    {
        MessageBox.Show("ファイルへのアクセス権限がありません", "エラー");
        LogError(ex);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        MessageBox.Show($"予期しないエラーが発生しました: {ex.Message}", "エラー");
        LogError(ex);
    }
}

private void LogError(Exception ex)
{
    // ログファイルやイベントログにエラー情報を記録
    string logMessage = $"[{DateTime.Now}] {ex.GetType().Name}: {ex.Message}\n{ex.StackTrace}";
    File.AppendAllText("error.log", logMessage + Environment.NewLine);
}

アプリケーションの配布

// app.config ファイルの設定例
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<configuration>
  <appSettings>
    <add key="ExcelTemplatePath" value="templates/" />
    <add key="OutputPath" value="output/" />
    <add key="LogLevel" value="Info" />
  </appSettings>
  
  <connectionStrings>
    <add name="DefaultConnection" 
         connectionString="Data Source=database.db" 
         providerName="System.Data.SQLite" />
  </connectionStrings>
</configuration>

まとめ

C#を使ったフォームアプリケーション開発とExcel操作について基本から実践まで説明しました。これらの知識を組み合わせることで、業務で役立つ実用的なアプリケーションを開発できるようになります。

学習のポイント:

1. 基本文法をしっかり理解する
2. Windows Formsの基本操作を習得する
3. Microsoft.Office.Interop.ExcelでExcel操作をマスターする
4. エラーハンドリングを適切に実装する
5. 実際のアプリケーション開発で経験を積む

継続的な学習と実践により、より高度なC#アプリケーションを開発できるようになります。