C#14 新機能 H01_SpanTおよびReadOnlySpanTのより暗黙的な変換

今回はSpan<T>およびReadOnlySpan<T>のより暗黙的な変換という機能について解説します。これも型指定を省略できるようになる、というC# 14の改良点のひとつです。

Span<T>とは

Span<T>は、配列の一部または全体をコピーせずにやり取りするための型です。通常の配列は、メソッドなどに引き渡すときにコピーされます。配列をコピーして渡すと、余計なメモリを使ったりパフォーマンス上の問題が出たりすることがあります。そこで引数の型をSpan<int>のようにしておくと、コピーではなく配列そのものを参照する形で受け渡しができます。

プロジェクトを作成する

Visual Studio 2026で新しいプロジェクトを作成します。テンプレートは「Windows フォーム アプリ」(C#)、ターゲットフレームワークは .NET 10.0 を選択します。

図1: Visual Studio 2026 の起動画面から「新しいプロジェクトの作成」を選ぶ

図2: フレームワークに .NET 10.0（長期的なサポート）を選択する

配列とSpan<T>

Form1のコンストラクター内でint型の配列を用意します。

int[] array = { 1, 2, 3, 4, 5 };

続けて、配列を受け取るCallIntメソッドを定義します。最初はint[]で受け取る形にしますが、これをSpan<int>に書き換えます。入力中にSpan<T>と打つと、インテリセンスで「型セーフかつメモリセーフに、連続した領域を表現する」という説明が表示されます。

図3: Span<T>のインテリセンス説明。連続した領域を型セーフ・メモリセーフに表現する型であることが分かる

private void CallInt(Span<int> values)
{
}

呼び出し側はCallInt(array);のように、これまでどおり配列をそのまま渡すだけでよく、コード変更は不要です。int[]の配列は暗黙的にSpan<int>へ変換されるため、このままコンパイルが通ります。

図4: CallInt(array)の呼び出し。引数の型はSpan<int>だが、配列がそのまま暗黙的に変換されて渡っている

AsSpanで配列の一部だけを渡す

array.AsSpan(1, 3)のように書くと、配列全体ではなく一部分だけを切り出してSpanとして渡すことができます。第一引数が開始位置（0始まりのインデックス）、第二引数が長さです。array.AsSpan(1, 3)は、インデックス1から3個分、つまり値2, 3, 4の部分を表すSpanになります。

図5: array.AsSpan(1, 3)のインテリセンス説明。「対象配列の、指定した位置から指定した長さ分の範囲を表すSpanを新しく作成する」という内容が確認できる

CallInt(array.AsSpan(1, 3));

汎用的な型パラメーターの場合

ここまではintに固定した場合でした。次に、型パラメーターTを使って汎用的にしたCallメソッドを考えます。

private T Call<T>(Span<T> values)
{
  return values[0];
}

この場合、C# 13までは配列を暗黙的にSpan<T>に型変換するときに、型パラメーターの型指定が必要でした。つまりCall(array);のように型指定を省略すると型を推論できずエラーになり、Call<int>(array);のように山括弧でintを明示的に指定する必要がありました。

図6: C# 13までは、Call<int>(array);のように型引数intを明示的に指定する必要があった

実際に型指定を省略してCall(array);と書くと、C# 13の時点ではエラーになります。

図7: C# 13のままCall(array);と型指定を省略すると、エラーが発生する（左下に赤字で「1」件のエラー表示）

C# 14では型指定が不要になる

プロジェクトのターゲットフレームワークを.NET 10.0（C# 14）に変更すると、同じCall(array);というコードがそのままエラーなく通るようになります。配列をSpan<T>に暗黙的に変換する際に必要だった型パラメーターの型指定が、不要になったということです。

図8: .NET 10（C# 14）にすると、型指定なしのCall(array);でもエラーが出ずコンパイルが通る

ReadOnlySpan<T>でも同様

ここまではSpan<T>の場合でしたが、ReadOnlySpan<T>についても同じ改良がされています。Call<T>メソッドの引数をSpan<T>からReadOnlySpan<T>に変えても、C# 14であれば型指定なしのCall(array);がそのまま通ります。

図9: 引数をReadOnlySpan<T>に変えても、型指定なしのCall(array);は同じようにエラーなくコンパイルできる

まとめ

配列をSpan<T>やReadOnlySpan<T>に暗黙的に型変換する際、型パラメーターを持つメソッドではC# 13まで型指定（例: Call<int>(array)）が必要でしたが、C# 14ではその型指定を省略してCall(array)のように書けるようになりました。これもC# 14における「型指定の省略」を実現する改良のひとつです。