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2026-05-25

.NET 11でついに Union types が来た：C# 15の新機能をわかりやすく解説

まずは要点

.NET 11 では、C# 15 の新機能として union キーワードが使えるようになった
Union type は「1つの値が複数の型のどれかを取れる」仕組み
Result<T> や Option<T> のような定番パターンを、言語レベルで表現しやすくなる
switch 式で中身の型を安全に分岐でき、未対応のケースがあるとコンパイラが警告してくれる
実装の裏側は意外とシンプルで、[Union] 属性と IUnion インターフェースが鍵
既存のカスタム Union 実装にも、今後は恩恵が広がりそう

Union type って何がうれしいの？

Union type は、ざっくり言うと「この変数には A 型か B 型か C 型のどれかが入る」という型です。

たとえば現実世界でも、同じ「OS情報」という名前であっても、中身は Windows だったり Linux だったり macOS だったりしますよね。
でも、それぞれ持っている情報はバラバラです。

Windows: Version だけ
Linux: Distro と Version
MacOS: Name と Version

こういう「似ていない型をひとまとめにしたい」場面では、これまで C# では少し工夫が必要でした。

共通の基底クラスを作る
object に入れる
enum などで「今どの型が入っているか」を別管理する

ただ、どれも少し面倒です。
object にすると型安全性が消えますし、enum 管理は地味に事故りやすい。個人的には、こういう「本来は言語が面倒を見てほしい部分」をようやく C# が拾ってくれたのはかなりうれしいと思います。

C# 15 の `union` キーワード

記事では、次のような例が紹介されています。

public union SupportedOS (Windows, Linux, MacOS);

これは「SupportedOS という型は、Windows / Linux / MacOS のどれかを持てます」という宣言です。

さらに、こうやって生成した Union は普通に作れます。

SupportedOS os = new SupportedOS(new MacOS("Tahoe", 25));

しかも、型によっては暗黙変換も使えるので、次のように書けます。

SupportedOS os = new MacOS("Tahoe", 25);

見た目がかなり自然です。
「Union を使っている」と意識しなくても、普通の C# の型のように扱えるのがいいところだと思います。

中身を取り出す方法

Union type には Value というプロパティがあり、中に入っている値を object? として取り出せます。

Console.WriteLine(os.Value);

ただし、これは「とりあえず中身を見る」ための手段で、実際にはあまりおすすめの使い方ではなさそうです。
本命は switch 式です。

string GetDescription(SupportedOS os) => os switch
{
    Windows windows => $"Windows {windows.Version}",
    Linux linux => $"{linux.Distro} {linux.Version}",
    MacOS macOS => $"MacOS {macOS.Name} ({macOS.Version})",
};

これがかなり気持ちいいです。
Windows なら Windows 用の処理、Linux なら Linux 用の処理、というふうに自然に分岐できます。

しかも、全部のケースを書き忘れるとコンパイラが警告してくれます。
これは地味だけど超重要です。
「あとでバグになる見落とし」を、コンパイラが先回りして教えてくれるからです。

これまでの C# で何がつらかったのか

Union type がなかった時代、こういう表現をするには少し苦労しました。

1. 基底クラスを作る

共通の親クラスを作ってまとめる方法です。
ただし、元の型を自由に変更できる場合に限ります。ライブラリ側の型だと、こちらで勝手に親クラスを追加できません。

2. `object` に入れる

最も雑ですが、最も安全性が落ちます。
中身を取り出すたびにキャストが必要で、ミスると実行時エラーになりやすいです。

3. tag で管理する

「今入っているのは Windows なのか Linux なのか」を別の値で管理する方法です。
ただし、管理項目が増えるとコードがどんどん複雑になります。

こうして見ると、Union type はかなり素直な解決策です。
「いま欲しかったのはこれだよね」と言いたくなるタイプの機能だと思います。

`Result<T>` や `Option<T>` も表現しやすい

記事では、Union type はかなり広く使えると説明されています。

たとえば、よくある Result<TSuccess, TError> は、成功か失敗かのどちらかを持つ構造です。

成功: 結果値を持つ
失敗: エラーを持つ

これを Union で表すと、考え方としてはかなりきれいです。

public union Result<T>(T, Exception);

同様に、値があるかないかを表す Option<T> も書けます。

public record class None;
public union Option<T>(None, T);

このへんは、関数型言語に慣れている人には「やっと来たか」という感じではないでしょうか。
C# はどちらかというと実用派の言語ですが、こういう表現力が増えると、堅牢なコードを書きやすくなるのが大きいです。

使うには何が必要？

記事時点では、.NET 11 preview 2 以降の SDK が必要です。
ただし、より快適に使うなら preview 4 以降がよいとのことでした。

さらに、プロジェクトファイルで preview の言語機能を有効にします。

<LangVersion>preview</LangVersion>

なお、重要なのは「これはランタイム機能というよりコンパイラ機能だ」という点です。
そのため、.NET 11 SDK を使いながら、古いランタイムをターゲットにすることもできます。ここは少しややこしいですが、要するに「新しいコンパイラが Union を理解してくれる」から動く、という話です。

ただし、古いランタイムや preview 2〜3 を使う場合は、補助用の型を自前で入れる必要があります。

UnionAttribute
IUnion

preview 4 以降なら標準で入っています。

裏側の実装はかなりシンプル

記事の面白いところは、Union type の実装が意外と単純だと見せてくれる点です。

コンパイラが生成する型は、おおむねこんな感じです。

[Union]
public struct SupportedOS : IUnion
{
    public object? Value { get; }

    public SupportedOS(Windows value) => this.Value = (object)value;
    public SupportedOS(Linux value) => this.Value = (object)value;
    public SupportedOS(MacOS value) => this.Value = (object)value;
}