C# 15 の union 型がここに: 型ユニオンが .NET 11 Preview 2 で出荷

何年もの提案、回避策、OneOf のようなサードパーティライブラリの後、C# 15 は .NET 11 Preview 2 で union キーワードを出荷します。これらは 型ユニオン です。既存の型を 1 つの閉じた型に合成し、コンパイラが網羅的なパターンマッチングを強制します。基底クラスなし、visitor パターンなし、ランタイムでの推測なしです。

型ユニオンはどう見えるか

ユニオンは値が固定された型のセットのうち厳密に 1 つであると宣言します。

public union Shape(Circle, Rectangle, Triangle);

Shape は Circle、Rectangle、または Triangle を保持でき、それ以外は何も保持できません。コンパイラは各ケース型からの暗黙の変換を生成するので、代入は単純です。

Shape shape = new Circle(Radius: 5.0);

明示的なキャストなし、ファクトリメソッドなしです。変換は単に動作します。

網羅的なパターンマッチング

本当の見返りは消費時に来ます。ユニオンに対する switch 式はすべてのケースを処理しなければならず、そうでなければコンパイラがエラーを出します。

double Area(Shape shape) => shape switch
{
    Circle c    => Math.PI * c.Radius * c.Radius,
    Rectangle r => r.Width * r.Height,
    Triangle t  => 0.5 * t.Base * t.Height,
};

default ブランチは不要です。後で Polygon をユニオンに追加すると、それを処理しないすべての switch はコンパイル時に壊れます。これがクラス階層や OneOf<T1, T2> が言語レベルで提供できない安全性の保証です。

ユニオンはロジックを運べる

1 行の宣言に限定されません。ユニオンはメソッド、プロパティ、ジェネリックをサポートします。

public union Result<T>(T, ErrorInfo)
{
    public string Describe() => Value switch
    {
        T val       => $"Success: {val}",
        ErrorInfo e => $"Error {e.Code}: {e.Message}",
    };
}

Value プロパティは基底のインスタンスへのアクセスを提供します。ジェネリックと組み合わせると、これは Result<T> パターンを外部依存なしでファーストクラスにします。

これは以前の提案とどう違うか

2026 年 1 月、ユニオン自体の中にメンバーを定義する discriminated union 提案 (F# や Rust の enum に近い) を取り上げました。出荷された C# 15 のデザインは異なる方向を取ります。型ユニオンは新しいものをインラインで宣言するのではなく、既存の型を合成する のです。これはあなたの Circle、Rectangle、Triangle がすでに持っている通常のクラスまたは record であることを意味します。ユニオンは単にそれらをグループ化します。

はじめに

.NET 11 Preview 2 SDK をインストールし、net11.0 をターゲットにし、プロジェクトファイルに <LangVersion>preview</LangVersion> を設定します。Preview 2 では、UnionAttribute と IUnion<T> インターフェースはまだランタイムにないことに注意してください。プロジェクトで宣言する必要があります。後の preview にはそのまま含まれます。

型ユニオンは null 許容参照型以来、C# の型システムへの最大の追加です。継承ツリーやタプルのハックで「one-of」関係をモデル化していた場合、今が本物でプロトタイプを作る良い時期です。