【C#】global using完全ガイド｜暗黙的using・.csproj制御・C# 12 any type alias・名前衝突・実践テンプレートまで

// ① 名前空間 using: 最も一般的
global using System.Collections.Generic;
global using System.Text;
global using Microsoft.Extensions.Logging;

// ② using static: 頻繁に使う静的メソッドをグローバル化
global using static System.Console;  // Write / WriteLine を直接呼べる
global using static System.Math;     // Sqrt / Abs を直接呼べる

// ③ エイリアス: 長い型名を短くする
global using JsonOptions = System.Text.Json.JsonSerializerOptions;
global using IDb = Microsoft.EntityFrameworkCore.Infrastructure.DatabaseFacade;

// どの .cs ファイルからも有効
// 例: Program.cs
var opt = new JsonOptions { WriteIndented = true };
WriteLine(Sqrt(16));  // Console.WriteLine, Math.Sqrt が型名なしで呼べる

// 暗黙的 using は obj フォルダに自動生成される
// obj/Debug/net8.0/ProjectName.GlobalUsings.g.cs の中身:

// <auto-generated/>
global using global::System;
global using global::System.Collections.Generic;
global using global::System.IO;
global using global::System.Linq;
global using global::System.Net.Http;
global using global::System.Threading;
global using global::System.Threading.Tasks;

// 「なぜ書いていない using が通るのか」分からないときはこのファイルを確認する
// global:: プレフィックスはルート名前空間を明示する記法

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
  <PropertyGroup>
    <TargetFramework>net8.0</TargetFramework>

    <!-- 暗黙的 using を有効化（デフォルトで enable） -->
    <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>

    <!-- 無効化したい場合 -->
    <!-- <ImplicitUsings>disable</ImplicitUsings> -->
  </PropertyGroup>

  <ItemGroup>
    <!-- 暗黙的 using に追加 -->
    <Using Include="Microsoft.Extensions.Options" />
    <Using Include="System.Text.Json" />

    <!-- 暗黙的 using から除外（名前衝突の解決に有用） -->
    <Using Remove="System.Net.Http" />

    <!-- static using を追加 -->
    <Using Include="System.Math" Static="True" />

    <!-- エイリアスを追加 -->
    <Using Include="System.Text.Json.JsonSerializer" Alias="Json" />
  </ItemGroup>
</Project>

// C# 12+: タプル型にエイリアス
global using Point = (int X, int Y);
global using Rgb   = (byte R, byte G, byte B);

Point origin = (0, 0);
Console.WriteLine(origin.X);

// ジェネリック型にエイリアス
global using UserDict = System.Collections.Generic.Dictionary<string, User>;
global using StringList = System.Collections.Generic.List<string>;

UserDict cache = new();

// nullable 型にエイリアス
global using MaybeInt = int?;

// 配列型にエイリアス
global using Matrix = double[][];

// C# 12 以前では不可能だった例:
// using Point = (int, int);            // NG in C# 11
// using Dict  = Dictionary<string, int>; // NG in C# 11（ジェネリック open 不可）

// using static で静的クラスを指定すると
// その型の静的メンバーに加えて「拡張メソッド」もインポートされる

global using static System.Linq.Enumerable;
// → Where, Select, ToList 等の拡張メソッドがプロジェクト全体で使える
// ただし System.Linq は暗黙的 using で既にインポート済みなので通常不要

// 実用例: 自作のヘルパー拡張メソッドをグローバル化
public static class StringExtensions
{
    public static string Truncate(this string s, int maxLen)
        => s.Length <= maxLen ? s : s[..maxLen] + "...";
}

// GlobalUsings.cs に追加
// global using static MyApp.Helpers.StringExtensions;

// → プロジェクト全体で "長い文字列".Truncate(10) が使える
// ただし拡張メソッドの大量グローバル化は名前衝突リスクを高めるため
// よく考えてから追加する

// global using System.Threading; と global using System.Timers; を両方入れると
// Timer が曖昧になる

// 解決① — global using alias で明示的に区別
global using SysTimer  = System.Timers.Timer;
global using ThrdTimer = System.Threading.Timer;

var t1 = new SysTimer(1000);
var t2 = new ThrdTimer(_ => { }, null, 0, 1000);

// 解決② — .csproj で一方を除外
// <Using Remove="System.Timers" />

// 解決③ — ファイル内のローカル using alias（global ではない）で上書き
using Timer = System.Timers.Timer;

// 解決④ — 完全修飾名で書く
var timer = new System.Threading.Timer(_ => { }, null, 0, 1000);

// 2つの NuGet が同名の型を持つケース（例: JsonSerializer, ILogger）
// → 完全修飾名 or alias が最も確実

// extern alias: アセンブリレベルで名前空間を分離（稀なケース）
// .csproj で設定:
// <ProjectReference Include="..." Aliases="MyAlias" />
// ソースコードで:
// extern alias MyAlias;
// using MyAlias::SomeNamespace.SomeClass;

// Web API では暗黙的 using で大半がカバーされるため追記は少ない
global using System.ComponentModel.DataAnnotations;
global using Microsoft.EntityFrameworkCore;
global using MyApp.Models;
global using MyApp.Services;

global using Microsoft.Extensions.Options;
global using System.Text.Json;
global using MyApp.Core;
global using MyApp.Infrastructure;

global using Xunit;
global using Moq;
global using FluentAssertions;
global using Microsoft.Extensions.Logging.Abstractions;
global using MyApp.Models;
global using MyApp.Services;

// ライブラリの GlobalUsings.cs は最小限にする
// ライブラリ利用者の名前空間に影響を与えるリスクがある
global using System.Diagnostics;
global using System.Runtime.CompilerServices;
// ※ ライブラリ内部の global using は利用者プロジェクトに伝播しない（安全）

// C# 10 で file-scoped namespace も導入された
// global using + file-scoped namespace を組み合わせるとファイルがシンプルに

// Before（C# 9 以前）
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace MyApp.Models
{
    public class User
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; } = "";
    }
}

// After（C# 10+: global using + file-scoped namespace）
// System, System.Collections.Generic, System.Linq は暗黙的 using で不要
namespace MyApp.Models;

public class User
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; init; } = "";
}

// using 宣言0行・namespace のインデント1段減 → ファイルが大幅にスッキリ

// 暗黙的 using で System.Threading が入っているプロジェクトで
// using System.Timers; をファイルに書くと Timer が曖昧になる

// 原因: System.Threading.Timer と System.Timers.Timer の衝突
// 解決: .csproj で <Using Remove="System.Threading" /> するか
//       alias で明示的に区別する

// 「なぜか Timer が曖昧」と言われたら暗黙的 using を疑う
// → obj フォルダの *.GlobalUsings.g.cs を確認

// NG: ライブラリプロジェクトの .csproj に ImplicitUsings=enable のまま
// → ライブラリ内部の global using は利用者に伝播しない（セーフ）

// 本当の問題: ライブラリの public API が暗黙的 using に依存する型を返す
// → 利用者が暗黙的 using を無効にしていると解決できない型が出る
// 例: ライブラリが Task<List<T>> を返す場合、利用者が
//     System.Collections.Generic を using していないとコンパイルエラー

// 推奨: ライブラリプロジェクトは ImplicitUsings=disable で明示的に using を書く
// → ライブラリ利用者の環境に依存しないコードになる

// global using static MyApp.Helpers.StringExt;
// global using static MyApp.Helpers.NumberExt;

// 両方に Format(this ...) という拡張メソッドがあると
// プロジェクト全ファイルで曖昧な呼び出しエラーになる

// 解決: global using static は「確実に重複しない」ものだけに限定
// Console / Math / Path など標準ライブラリの安定した型がベスト

// global using の追加は影響が小さいが
// 削除するとプロジェクト全ファイルでコンパイルエラーが出る可能性がある

// 安全に削除するには:
// 1. global using をコメントアウト
// 2. ビルド → エラーが出るファイルにローカル using を追加
// 3. 全エラー解消を確認してから global using の行を削除

// CI の「PR ビルドチェック」で検出できるので
// global using の変更は PR 経由で行うのが安全