C# コンパイラ エラー CS0134：参照型のconstフィールド初期化制約について解説

CS0134 は、C# で参照型の const フィールドを null 以外で初期化すると発生するコンパイル エラーです。

定数式はコンパイル時に完全に評価される必要があり、new 演算子で生成する参照型を定数として初期化することはできません。

対策として、文字列以外の定数フィールドは null で定義するか、readonly を使用してコンストラクター内で初期化する方法が推奨されます。

CS0134 エラーの発生原因

定数式の基本

C#における定数constは、コンパイル時に完全に評価できる値のみを設定することが求められます。

たとえば、数値リテラルや文字列リテラル、演算結果などはコンパイル時に計算できるため、定数式として正当です。

数式としては、$a+b$ のようなシンプルな計算が該当します。

参照型の const フィールドの制約

参照型のconstフィールドは、特殊な制約が適用されます。

文字列は例外で、コンパイル時に確定できるため定数として扱えますが、文字列以外の参照型(例えば、ユーザー定義クラスなど)はnullのみが定数として認識されます。

このため、new演算子を利用してインスタンスを生成するコードは定数式にならず、コンパイルエラーが発生します。

new 演算子とコンパイル時評価の不整合

new演算子はインスタンスを生成するために必ず実行時に呼び出されるため、コンパイル時に評価される定数式としては認められません。

この不整合により、constフィールドに対してnew演算子を適用すると、エラー CS0134 が発生します。

文字列と非文字列の違い

C#では文字列は特殊な扱いとなっており、コンパイル時に確定できるリテラルとして認められています。

しかし、文字列以外の参照型は、コンパイル時にその実態を完全に評価できないため、const修飾子の対象にはならないのです。

発生例とコードサンプル

エラーが発生するコード例

const フィールドの初期化例

以下のサンプルコードは、constフィールドに対してnew演算子を適用しているため、エラー CS0134 が発生します。

using System;
// サンプルクラス MyTest
class MyTest
{
    public MyTest()
    {
        // コンストラクタの処理(例: 初期化処理)
    }
}
class MyClass
{
    // 以下の定義はコンパイルエラー CS0134 となります
    public const MyTest test = new MyTest();  // new 演算子を使用しているためエラー
    // 正常な初期化例
    public const MyTest test2 = null;         // nullは許容される
    public const string test3 = "test";         // 文字列は定数として認められる
    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("プログラム実行中");
    }
}

// ※このコードはコンパイル時に CS0134 エラーが発生するため、実行結果はありません。

正しいコード例の提示

readonly フィールドの利用例

constフィールドではなく、readonlyフィールドを使用することで、実行時の初期化が可能になります。

readonlyフィールドは、宣言時もしくはコンストラクタ内で値を設定でき、new演算子の利用も許容されます。

using System;
// サンプルクラス MyTest
class MyTest
{
    public MyTest()
    {
        // コンストラクタの処理(例: 初期化処理)
    }
}
class MyClass
{
    // readonly フィールドはコンストラクタ内で初期化可能
    public readonly MyTest test;
    public MyClass()
    {
        // コンストラクタ内で new 演算子を使用して初期化
        test = new MyTest();
    }
    static void Main(string[] args)
    {
        MyClass instance = new MyClass();
        Console.WriteLine("readonly フィールドによる初期化が正常です");
    }
}

readonly フィールドによる初期化が正常です

エラー解決の方法

null を用いた初期化手法

参照型のconstフィールドには、null以外の値を設定することができません。

エラーを回避するために、意図的にnullを設定する手法が採用されることがあります。

ただし、実際にインスタンスが必要な場合は、以下のreadonlyフィールドの利用方法を検討してください。

readonly を用いた初期化手順

コンストラクタ内での初期化方法

readonlyフィールドは、インスタンスが生成される際のコンストラクタ内で初期化することができます。

以下のサンプルコードは、コンストラクタ内でnew演算子を使用して初期化する例です。

using System;
class MyTest
{
    public MyTest()
    {
        // インスタンス生成時の処理
    }
}
class MyClass
{
    // readonly フィールドの宣言
    public readonly MyTest test;
    public MyClass()
    {
        // コンストラクタ内で初期化
        test = new MyTest();
    }
    static void Main(string[] args)
    {
        MyClass instance = new MyClass();
        Console.WriteLine("コンストラクタ内での readonly フィールド初期化が成功しました");
    }
}

コンストラクタ内での readonly フィールド初期化が成功しました

static readonly の活用方法

また、クラス全体で1つのインスタンスを共有する場合は、static readonlyフィールドを利用できます。

static readonlyフィールドは、クラスの初期化時に値が設定され、以降変更ができません。

using System;
class MyTest
{
    public MyTest()
    {
        // インスタンス生成時の処理
    }
}
class MyClass
{
    // static readonly フィールドの宣言と初期化
    public static readonly MyTest test = new MyTest();
    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("static readonly フィールドが初期化されました");
    }
}

static readonly フィールドが初期化されました

注意点と運用方法

定数と静的フィールドの使い分け

C#では、値がコンパイル時に確定する場合はconstを用いるとコードが簡潔になります。

しかし、インスタンス生成などの実行時の初期化が必要な場合は、readonlyまたはstatic readonlyを使用する必要があります。

それぞれの用途に応じた使い分けが重要です。

コンパイラ エラー発生時のトラブルシューティング方法

CS0134 エラーが発生した場合、以下の点を確認してください。

• フィールドがconstとして定義されているか
• 参照型の定数に対してnew演算子を使用していないか
• 文字列リテラルや、コンパイル時に評価可能な値が設定されているか

上記の確認により、問題箇所が特定できれば、readonlyなどの適切な修飾子に変更することでエラーを回避できます。

まとめ

本記事では、コンパイラ エラー CS0134 の原因として、定数式の性質と参照型の const フィールドの初期化制約について解説しました。

特に、new 演算子がコンパイル時評価に適さず、文字列以外の参照型定数として利用できない理由や、エラーが発生するコード例を示し、readonly フィールドやstatic readonly フィールドを用いた解決方法を紹介しました。

これにより、エラー対策の基本と適切なフィールド修飾子の使い分けが理解できる内容となっています。