C#の静的バインディングとは？仕組みとオーバーロードによる実装方法を解説

静的バインディングとは

静的バインディング（Static Binding）とは、コンパイル時に関数（メソッド）とオブジェクトを結び付ける仕組みのことです。「早期バインディング（Early Binding）」とも呼ばれます。

実行時に呼び出す関数を決める動的バインディング（Dynamic Binding）とは異なり、静的バインディングではプログラムの実行前に、実際に呼び出される関数が確定します。そのため、実行時のオーバーヘッドが少なく、高速に動作するというメリットがあります。

C#で静的ポリモーフィズムを実現する2つの手法

C#では、静的バインディングを利用した「静的ポリモーフィズム（静的多態性）」を実現するために、次の2つの手法が用意されています。

• 関数のオーバーロード（Function Overloading）
• 演算子のオーバーロード（Operator Overloading）

1. 関数のオーバーロード

関数のオーバーロードでは、同じスコープ内で同名の関数に対して複数の定義を持つことができます。それぞれの定義は、引数の型や個数が異なっている必要があります。コンパイラは、呼び出し時に渡される引数の情報をもとに、どの関数を呼び出すかを判断します。

コード例

void print(int i) {
    Console.WriteLine("Printing int: {0}", i);
}

void print(double f) {
    Console.WriteLine("Printing float: {0}", f);
}

上記の例では、printという同じ名前の関数が2つ定義されています。int型の引数を渡せば最初の関数が、double型の引数を渡せば2番目の関数が、それぞれコンパイル時に決定され、呼び出されます。

2. 演算子のオーバーロード

オーバーロードされた演算子は、特別な名前を持つ関数です。operatorキーワードの後に、定義したい演算子の記号（+ や - など）を続けて定義します。これにより、独自に作成したクラスのオブジェクト同士でも、組み込み型のように演算子を使った計算が可能になります。

コード例

public static Box operator+ (Box b, Box c) {
    Box box = new Box();
    box.length = b.length + c.length;
    box.breadth = b.breadth + c.breadth;
    box.height = b.height + c.height;
    return box;
}

この例では、Boxクラスに対して+演算子をオーバーロードしています。これにより、2つのBoxオブジェクトを+演算子で足し合わせると、各辺の長さが合計された新しいBoxオブジェクトが返されます。

まとめ

静的バインディングは、コンパイル時に関数とオブジェクトを結び付ける仕組みであり、C#では「関数のオーバーロード」と「演算子のオーバーロード」という2つの手法によって静的ポリモーフィズムを実現できます。実行前に呼び出す関数が決まるため、効率の良い高速なプログラムを作成することが可能になります。