[C#] is と as キーワードを整理する — 型チェック・安全なキャスト・パターンマッチングの使い方

object obj = "Hello, C#";

string? text = obj as string;

if (text != null)
{
    Console.WriteLine(text.ToUpper()); // HELLO, C#
}

object obj = 42;

string? text = obj as string;
Console.WriteLine(text); // （何も出力されない。text は null）

object obj = "Hello";

if (obj is string)
{
    Console.WriteLine("string 型です");
}

object obj = "Hello, C#";

if (obj is string text)
{
    // このブロック内で text は string 型として使える
    Console.WriteLine(text.ToUpper()); // HELLO, C#
}

// 従来の書き方（as + null チェック）
string? text1 = obj as string;
if (text1 != null) { ... }

// パターンマッチングを使った書き方
if (obj is string text2) { ... }

if (obj is string result)
{
    Console.WriteLine(result); // ここで使える
}
// result はここでも構文上は参照できるが、型チェックが false だった場合は未代入

object shape = new Circle { Radius = 5.0 };

switch (shape)
{
    case Circle c:
        Console.WriteLine($"円: 半径 {c.Radius}");
        break;
    case Rectangle r:
        Console.WriteLine($"長方形: {r.Width} x {r.Height}");
        break;
    case null:
        Console.WriteLine("null です");
        break;
    default:
        Console.WriteLine("不明な図形");
        break;
}

switch (shape)
{
    case Circle c when c.Radius > 10:
        Console.WriteLine("大きな円");
        break;
    case Circle c:
        Console.WriteLine("小さな円");
        break;
    default:
        break;
}

object shape = new Circle { Radius = 5.0 };

string description = shape switch
{
    Circle c when c.Radius > 10 => $"大きな円（半径 {c.Radius}）",
    Circle c                    => $"小さな円（半径 {c.Radius}）",
    Rectangle r                 => $"長方形（{r.Width} x {r.Height}）",
    null                        => "null",
    _                           => "不明な図形",
};

Console.WriteLine(description);

object obj = new Person { Name = "Alice", Age = 30 };

if (obj is Person { Age: >= 18 } adult)
{
    Console.WriteLine($"{adult.Name} は成人です");
}

string category = person switch
{
    { Age: < 13 }  => "子ども",
    { Age: < 18 }  => "ティーンエイジャー",
    { Age: < 65 }  => "成人",
    _              => "高齢者",
};

(string role, bool isActive) user = ("admin", true);

string message = user switch
{
    ("admin", true)  => "管理者（有効）",
    ("admin", false) => "管理者（無効）",
    (_, true)        => "一般ユーザー（有効）",
    _                => "一般ユーザー（無効）",
};

string? name = GetName();

if (name is null)
{
    Console.WriteLine("name は null です");
}

if (name is not null)
{
    Console.WriteLine(name.ToUpper());
}

object obj = 42;

// or パターン
if (obj is int or long)
{
    Console.WriteLine("整数型です");
}

// and パターン（範囲チェック）
if (obj is int n and >= 0 and <= 100)
{
    Console.WriteLine($"{n} は 0〜100 の範囲です");
}

// not パターン
if (obj is not string)
{
    Console.WriteLine("string 型ではありません");
}