（C#）派生クラス→基底クラス→派生クラスのようなキャストを行っても、派生クラスのプロパティ値が欠落しないのは何故か？

前提

"動物クラス" と "動物クラスを継承している人間クラス" があり、
"動物クラス" には、名前プロパティと年齢プロパティが定義され、
"人間クラス" には、国籍プロパティが定義されています。

現象

まず、以下の手順で処理を行ないます。
①人間クラスのインスタンスを作り、名前、年齢、国籍を代入する。
②この人間クラスのインスタンスを動物クラスのインスタンスにキャストする。（ダウンキャスト）
③さらに、この動物クラスのインスタンスを人間クラスのインスタンスにキャストする。（アップキャスト）
※詳しくは、下記ソースコードをご参照ください。

すると、人間クラスのインスタンスの国籍プロパティに①で代入した国籍が格納されます。

図示するとこんな感じです。

聞きたい事

動物クラスのインスタンスにキャストしたときに国籍プロパティの値が欠落して、最終的に国籍プロパティが空になると思ったのですが、何故、値が格納されているのでしょうか？

よろしくお願いします。

ソースコード

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Windows.Forms;

namespace ダウンキャストテスト
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        /// <summary>
        /// Animalクラス
        /// </summary>
        private class Animal
        {
            /// <summary>
            /// 名前プロパティ
            /// </summary>
            public string Name { get; set; }

            /// <summary>
            /// 年齢プロパティ
            /// </summary>
            public int Age { get; set; }

            /// <summary>
            /// コンストラクタ
            /// </summary>
            public Animal(string name, int age)
            {
                this.Name = name;
                this.Age = age;
            }

        }

        /// <summary>
        /// Humanクラス
        /// </summary>
        private class Human : Animal
        {
            /// <summary>
            /// 国籍プロパティ
            /// </summary>
            public string Nationality { get; set; }

            /// <summary>
            /// コンストラクタ
            /// </summary>
            /// <param name="name"></param>
            /// <param name="age"></param>
            /// <param name="nationality"></param>
            public Human(string name, int age, string nationality) : base(name, age)
            {
                Nationality = nationality;
            }

        }

        private void Button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {

            //Humanクラスのインスタンスを作成
            Human h1 = new Human("Taro", 3, "Japan");
            Debug.WriteLine(string.Format("---(1)--- Name:{0}, Age:{1}, Nationality:{2}", h1.Name, h1.Age, h1.Nationality));

            //Human型の変数 h1 をAnimal型の変数 a1 にキャスト
            Animal a1 = new Animal("---", 0);
            a1 = h1 as Animal;
            Debug.WriteLine(string.Format("---(2)--- Name:{0}, Age:{1}", a1.Name, a1.Age));

            //Animal型の変数aをHuman型の変数h2にキャスト
            Human h2 = new Human( "---", 0, "---");
            h2 = a1 as Human;
            Debug.WriteLine(string.Format("---(3)--- Name:{0}, Age:{1}, Nationality:{2}", h2.Name, h2.Age, h2.Nationality));

        }
    }
}

実行結果

---(1)--- Name:Taro, Age:3, Nationality:Japan
---(2)--- Name:Taro, Age:3
---(3)--- Name:Taro, Age:3, Nationality:Japan

環境

Microsoft Windows 10 Pro (Version 1809)
Microsoft Visual Studio Community 2017(Version 15.9.4)
Microsoft .NET Framework(Version 4.7.03190)

Q71

2019/07/10 12:43

> Animal a1 = new Animal("---", 0); > Human h2 = new Human( "---", 0, "---"); 関係ないけど、この2行は無駄。↓ Animal a1 = h1 as Animal; Human h2 = a1 as Human;

firstlast

2019/07/10 15:41

ご指摘ありがとうございます。

firstlast

2019/07/10 15:48

インスタンスを作って、使わずに捨ててる感じですね。ありがとうございました。m(_ _)m

行動規範の内容に同意します

回答2件

そのようなキャストによってデータの変換は起こりません。
「ポリモーフィズム」を調べてください。

投稿2019/07/10 10:29

Zuishin

総合スコア28660

Zuishin

2019/07/10 10:33

> a1 = h1 as Animal; この後に a1.GetType() で a1 の型を取得してみてください。Human から変わっていないはずです。

firstlast

2019/07/10 15:38

おっしゃる通り {Name = "Human" FullName = "ダウンキャストテスト.Form1+Human"} となっていました。また、ポリモーフィズムについても調べました。ポリモーフィズム・・・多態性、多相性アドホック多相・・・引数の型の組み合わせごとに異なる処理を同じメソッド名で呼び出せるしくみ。パラメータ多相・・・いろんな型を扱えるジェネリックがこれに相当部分型多相・・・・　同じ基本クラスから派生した複数のクラスが同じメソッド名で実行されるしくみ難しい概念ですね

Zuishin

2019/07/10 15:47

動物クラスにキャストすることによって動物クラスに変換されるのではなく、もともと人間クラスが持っていた動物クラスとしての側面のみ使用できるようになったと考えてください。見方が人間から動物に変わっただけで中身は同じです。

firstlast

2019/07/10 15:48

ありがとうございました。m(_ _)m

行動規範の内容に同意します