[C#] Access Modifiers（アクセス修飾子）を整理する — public から file まで全 7 種のスコープと使い分け

public class Greeter
{
    public string Message { get; set; } = "Hello!";

    public void Greet()
    {
        Console.WriteLine(Message);
    }
}

// どこからでもアクセスできる
var g = new Greeter();
g.Greet(); // Hello!

public class BankAccount
{
    private decimal _balance; // 外部からアクセス不可

    public BankAccount(decimal initial)
    {
        _balance = initial;
    }

    public void Deposit(decimal amount)
    {
        if (amount <= 0)
            throw new ArgumentException("Amount must be positive.");
        _balance += amount;
    }

    public decimal GetBalance() => _balance;
}

var account = new BankAccount(1000m);
account.Deposit(500m);
Console.WriteLine(account.GetBalance()); // 1500

// account._balance = 9999; // コンパイルエラー：private メンバーにはアクセスできない

public class Outer
{
    private int _secret = 42;

    public class Inner
    {
        public void Reveal(Outer outer)
        {
            // ネストされた型から外側クラスの private メンバーにアクセスできる
            Console.WriteLine(outer._secret); // 42
        }
    }
}

var outer = new Outer();
var inner = new Outer.Inner();
inner.Reveal(outer); // 42

public class Shape
{
    protected double _area;

    protected void LogArea()
    {
        Console.WriteLine($"Area = {_area}");
    }
}

public class Circle : Shape
{
    public Circle(double radius)
    {
        // 派生クラスから protected メンバーにアクセスできる
        _area = Math.PI * radius * radius;
    }

    public void PrintArea() => LogArea();
}

var c = new Circle(5);
c.PrintArea(); // Area = 78.53981633974483

// c._area = 0;    // コンパイルエラー：外部からはアクセスできない
// c.LogArea();     // コンパイルエラー：外部からはアクセスできない

public class Circle : Shape
{
    public void Compare(Shape other)
    {
        Console.WriteLine(_area);       // OK：自分自身の protected メンバー
        // Console.WriteLine(other._area); // コンパイルエラー：別インスタンスの protected には直接アクセスできない
    }
}

// ── MyLibrary プロジェクト ──

internal class InternalHelper
{
    internal void DoWork()
    {
        Console.WriteLine("Internal work");
    }
}

public class PublicService
{
    public void Execute()
    {
        // 同じアセンブリ内なのでアクセスできる
        var helper = new InternalHelper();
        helper.DoWork();
    }
}

// ── ConsoleApp プロジェクト（別アセンブリ）──

var service = new PublicService();
service.Execute(); // OK

// var helper = new InternalHelper(); // コンパイルエラー：別アセンブリからはアクセスできない

// MyLibrary/AssemblyInfo.cs
using System.Runtime.CompilerServices;

[assembly: InternalsVisibleTo("MyLibrary.Tests")]

// ── MyLibrary プロジェクト ──

public class BaseComponent
{
    protected internal void Initialize()
    {
        Console.WriteLine("Initialized");
    }
}

public class SameAssemblyUser
{
    public void Setup()
    {
        var component = new BaseComponent();
        component.Initialize(); // OK：同じアセンブリなので internal としてアクセスできる
    }
}

// ── PluginProject プロジェクト（別アセンブリ）──

public class CustomComponent : BaseComponent
{
    public void Start()
    {
        Initialize(); // OK：派生クラスなので protected としてアクセスできる
    }
}

public class ExternalUser
{
    public void Setup()
    {
        var component = new BaseComponent();
        // component.Initialize(); // コンパイルエラー：別アセンブリかつ派生でもないのでアクセスできない
    }
}

// ── MyLibrary プロジェクト ──

public class BaseEngine
{
    private protected void CoreProcess()
    {
        Console.WriteLine("Core processing");
    }
}

// 同じアセンブリ内の派生クラス → OK
public class InternalEngine : BaseEngine
{
    public void Run()
    {
        CoreProcess(); // OK：同じアセンブリ内の派生クラス
    }
}

// 同じアセンブリ内だが派生クラスではない → NG
public class SameAssemblyUser
{
    public void Try()
    {
        var engine = new BaseEngine();
        // engine.CoreProcess(); // コンパイルエラー：派生クラスではない
    }
}

// ── PluginProject プロジェクト（別アセンブリ）──

public class ExternalEngine : BaseEngine
{
    public void Run()
    {
        // CoreProcess(); // コンパイルエラー：派生クラスだが別アセンブリ
    }
}

// Validators.cs

file class EmailValidator
{
    public bool IsValid(string email) => email.Contains('@');
}

public class UserService
{
    private readonly EmailValidator _validator = new();

    public bool ValidateEmail(string email) => _validator.IsValid(email);
}

// OtherFile.cs

// var v = new EmailValidator(); // コンパイルエラー：別ファイルからはアクセスできない

// FileA.cs
file class Helper
{
    public static string Tag => "A";
}

// FileB.cs
file class Helper  // 同名でも衝突しない
{
    public static string Tag => "B";
}

// デフォルトは internal
class DefaultClass
{
    // デフォルトは private
    int _value;

    // デフォルトは private
    void DoSomething() { }
}