はじめに #
普段はPythonを使っているが、C#を勉強することになったので、 Pythonプログラマから見た相違点を備忘録として残す。 比較した言語のバージョンは以下の通り。
| 言語 | バージョン |
|---|---|
| Python | 3.8.3 |
| C# | 8.0 |
なお、C#を勉強し始めて数週間程度なので、C#について理解が浅かったり、例外を知らない箇所もあるかと思います。記事に誤り等ありましたら、コメント欄にてご指摘ください。
コーディング以外の違い #
開発環境 #
Pythonの統合開発環境 (IDE) には、SpyderやPyCharm, Jupyter, Visual Studioなどがある。
一方、C#はMicrosoftが言語の開発を行っているため、IDEはVisual Studioほぼ一択という状況である。2020年7月4日現在、Visual StudioにはWindows版とMac版が利用できる。 最新のWindows版であるVisual Studio 2019には、Community, Professional, Enterpriseの3エディションがあり、個人利用であればCommunityを無償で利用できる。 また、Mac版にはエディションの違いはなく、無償で利用できる。
プログラムの実行形式 #
Pythonはインタープリタ方式の言語であり、実行時はプログラムの先頭から1行ずつ読み込んで実行される。
一方、C#はコンパイル方式の言語である。しかし、C/C++と異なり、C#はコンパイル時には中間言語と呼ばれるものに変換されるだけで、機械語には変換されない。中間言語が機械語に変換されるのは、プログラムを実行するタイミングである。
また、C#のプログラムは、エントリポイントと呼ばれる箇所から開始される。エントリポイントはMain()という名前で定義したメソッドになる。
基本的な文法の違い #
文末のセミコロンの有無 #
Pythonではプログラムの文の最後にセミコロン;は必須ではない（ただし、同じ行で複数の文を書く場合には、区切りを示すために必要）。
一方、C#では文末にセミコロンが必須である。
オフサイドルールがない #
Pythonではif文, for文や関数定義などの範囲をインデントを使って表現する（オフサイドルール）。
C#ではインデントは可読性を上げる役割しかなく、波括弧{ }でif文などの範囲を定める。
Pythonの例：
for i in range(10):
（処理）
C#の例：
for (int i; i < 10; i++)
{
（処理）
}
オブジェクト指向 #
C#はPythonよりもオブジェクト指向の考え方が強い（と個人的に感じる）。 Pythonの場合、オブジェクト指向的なプログラミングを当然できるが、クラスを使わないプログラムを書くこともできる。 一方、C#の場合、全ての変数と関数（メソッド）はクラスに属している必要があり、クラスを理解せずにプログラムを書くことは難しい（さらに、クラスは名前空間に属している必要がある）。
例えば、文字を表示する場合、Pythonではprint関数を使うが、C#ではSystem.Console.WriteLineメソッドを使う。
ここで、Systemは名前空間、Consoleはクラス名、WriteLineがメソッド名になる。
変数のスコープ #
Pythonでは、関数内で定義された変数はローカル変数となり、基本的に関数の外からアクセスすることは出来ない。
C#では変数のスコープは{ }で囲まれた中である。したがって、
static void Main(string[] args)
{
int a = 1;
{
Console.WriteLine($"{a}");
}
}
は有効だが、以下はコンパイルエラーが出る。
static void Main(string[] args)
{
{
int b = 2;
}
Console.WriteLine($"{b}"); // {}の外ではbは有効ではない
}
変数の型 #
変数型の宣言 #
Pythonでは変数の型を宣言する必要はない。
C#では、全ての変数と、メソッドの戻り値の型を宣言する必要がある。整数型はint, 小数型はdoubleなどと変数の前に付ける。
C#の例：
int a = 3;
double b = 4.2;
文字列 #
Pythonではstr型で文字列を扱う。 C#でもほぼ同様のstring型がある。
C#の例：
string st = "abc";
Console.WriteLine(st.Length); // 文字列の長さ(3)を表示
ただし、Pythonではシングルクォーテーションとダブルクォーテーションのどちらで文字列を囲っても良かったが、C#では後者しか使えない。 C#では、char型という1文字だけ格納する型にシングルクォーテーションを使うようになっており、string型と区別されている。
リスト型・辞書型 #
Pythonでは数値や文字列を混在したリスト型変数、辞書型変数を作成できる。 一方、C#では、1つのリスト型変数、辞書型変数に格納できる型は1種類だけである。 また、リストや辞書は、コレクションクラスと呼ばれている。リスト配列の使い方の例を以下に示す。
List<int> a = new List<int>(); // 整数型のリストを作成
a.Add(1); // 要素を追加
int cnt = a.Count; // 要素数(1)を取得
Pythonではリストにスライスを使って、例えば5番目から10番目の要素を取得したり、要素を2つ飛ばしで取得するといったことができる。 一方、C#にはスライスがなく、このような処理を簡単に記述することは難しい。
制御文 #
Pythonではプログラムの流れを制御するための文としてif, for, whileがある。 C#ではそれらに加えて、foreachとswitch文, doループがある。 以下、両者の主な相違を述べる。
for文・foreach文 #
前述のように、Pythonではfor文は以下のように書ける。inの後ろにはイテラブル（繰り返し可能な）オブジェクトを置くと、forの後ろの変数に1つずつ要素が代入される。
for i in range(10):
（処理）
一方、C#のfor文にはforとforeachの2種類がある。for文は以下のように、カウンターとなる変数、繰り返す条件、1周ごとにカウンター変数に行う操作、をセミコロン;で区切って書く。
for (int i; i < 10; i++)
{
（処理）
}
一方、C#のforeach文は配列の要素を順に取り出すものであり、Pythonのfor文に近い使い方ができる。
int[] a = {0, 1, 2, 3};
foreach (int i in a)
{
（処理）
}
switch文・doループ #
switch文は変数の値によって、処理を分岐させるものである。処理が複数ある場合には、for文よりも可読性が高い。
doループはwhileループのように、繰り返し処理を行うものである。 相違点は、whileループが内部処理の前にループの脱出判定を行うのに対して、doループでは内部処理の後にループの脱出判定を行うことである。すなわち、doループでは最低でも一度は処理が実施されることになる。
その他 #
インクリメント演算子・デクリメント演算子 #
C#ではインクリメント演算子++, デクリメント演算子--を使用できる。
C#の例：
int a = 0;
a++; // aを1だけ増加させる
論理演算子 #
Pythonでは、bool型 (True, False) に対する論理演算子としてand, or, notを使用する。
一方、C#ではbool型をtrue, false（全て小文字）として、論理演算子に&, |, !を使用する。
参考 #
以下の記事では、C#プログラマから見たPythonの特徴を扱っている。 C#からPythonに乗りかえるための両者の比較 - Qiita
