【Unity】他スクリプト・シーンをまたぐ変数を共有する

Unityでスクリプトを記述しているときに、
Sceneを切り替えても前のシーンでの変数を引き継ぎたい。

スクリプトを複数に分けて書くときに、
他のスクリプトの変数を現在のスクリプトで取得したい。

このように変数を共有・受け渡す場合には、
変数の前にアクセス修飾子を付ける必要があります。

Unity（C#）の文法では、intやfloatなどのC言語やPythonと同様に使用される変数の型の他に、
[SerializeField]やpublic、privateなどを使用し、これらをアクセス修飾子と呼びます。

アクセス修飾子はUnity(C#)だけではなく、JavaやC++などにもpublicやprivateなどがあります。
アクセス修飾子を使わずにUnityを使うことはできないです。

本記事では、Unityでよく使う[SerializeField]やpublic、privateについて理解しつつ、Unityでゲーム開発をする際にいつ使うのか、使い分けを紹介します。

本記事は次の人におすすめ

Unityで変数を共有したい。
アクセス修飾子について知りたい。

アクセス修飾子
「public」・「private」の違い
SerializeField
[SerializeField]とpublicの相違点
まとめ

アクセス修飾子

アクセス修飾子は、オブジェクト指向のプログラミング言語（Java・C++・C#・Python・Rudy・Swift etc.）において、クラスのメンバー（変数やメソッド）へのアクセス範囲を制御するために使用されるキーワードです。

参考サイト：「アクセス修飾子 – C# プログラミングガイド」

言語によって使えるアクセス修飾子は違う

Pythonは、オブジェクト指向の言語ですが、前述したようにアクセス修飾子がありません。
オブジェクト指向であっても言語によって使用できるアクセス修飾子は異なります。

以下に、各言語で使用できるアクセス修飾子をまとめました。

言語	private	public	protected	default	internal	protected internal	fileprivate	open
Java	○	○	○	○	×	×	×	×
C++	○	○	○	×	×	×	×	×
C#(Unity)	○	○	○	×	○	○	×	×
Python	×	×	×	×	×	×	×	×
Rudy	×	×	×	×	×	×	×	×
Swift	○	○	×	×	○	×	○	○

表に示したように、PythonとRudyはアクセス修飾子を使用しません。

Unityは、C#をもとにして開発し、使用できるアクセス修飾子は5つあります。
一般的に使用されるのは、PublicとPrivate、Protectedです。

著者の体験談

個人的な意見として、PublicとPrivateを押さえれば、大丈夫です。

[SerializeField]は、実際にはアクセス修飾子ではありません。

private

privateは、変数やメソッドが同じクラス内からのみアクセス可能な修飾子です。

クラスの内部でのみ利用されるので、
他のスクリプトはprivateを使用しているデータや処理を干渉することができません。

privateのメリット

外部からの不正なアクセスや意図しない変更を防止。
データの整合性やセキュリティを保護が可能。

以下にコードの例を紹介します。

public class Sample1 : MonoBehaviour
{
    private int pr_myInt; // プライベートな変数

    private void Start()
    {
        pr_myInt = 10;
    }
}

このスクリプトはプライベートな変数を宣言しています。
この変数は、同じクラス内のメソッドからのみアクセスできます。

次に、プライベートなメソッドの使用例を紹介します。

public class Sample2 : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        pr_Fn();
    }

    private void pr_Fn()
    {
        // プライベートな処理
    }
}

「pr_Fn」というプライベートなメソッドを定義しています。

Startメソッド内でpr_Fnメソッドを呼び出すことができますが、
他のクラスから直接呼び出すことはできません。

※Unityでスクリプトには、「void Start」が作成されています。
実は、Startメソッドもprivateな関数です。

public

publicは、変数やメソッドがどのクラスや外部からでもアクセス可能である修飾子です。

publicのメリット

クラスの再利用性や拡張性が向上し、柔軟性のある設計が可能。
共同作業やオープンソースプロジェクトの管理が容易。
他のコードとの連携を確認ができて、バグの発見と修正が容易。

以下にコードの例を紹介します。

public class Sample3 : MonoBehaviour
{
    public int Pb_myInt;// パブリックな変数

    void Start()
    {
        Pb_myInt = 10;
    }
}

このスクリプトはパブリックな変数を宣言しています。

次に、パブリックなメソッドの使用例を紹介します。

public class MyClass
{
    public void pu_Fn()
    {
        // パブリックな処理
    }
}

このpu_Fn()は同じスクリプト内で処理することも可能で、別のスクリプトから扱うこともできます。

static publicで別のスクリプトの変数を使用する

最近のゲームはオープンワールドといわれるエリアの移動制限がないものが多くなっています。
通常は、エリア1があり、エリア2に移動するときはロードをしないといけません。
ゲームはシーン切り替え（遷移）をすることが主流です。

Unityでは、シーンを切り替えると画面を切り替えると変数は保持されずに初期化されてしまいます。
初期化されるということは、エリアを移動したら、プレイヤーのHPが元に戻る、敵へのダメージが蓄積されていないなどの現象を指します。

シーン間で変数が保持するにはstatic（静的な）を紹介します。

以下のソースコードは、ボタンを押すと数字が加算されるソースコードです。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.UI; // UIを適用
using UnityEngine.SceneManagement; // シーン切り替えに必要

public class Test : MonoBehaviour
{
    public int a = 0;
    public static int b = 0;
    public Button plusBtn; // ボタンの参照

    void Start()
    {
        Debug.Log(SceneManager.GetActiveScene().name+ "@a:::" + a);
        Debug.Log(SceneManager.GetActiveScene().name+ "@b:::" + b);
    }

    public void Plus()//UIボタンを押すと加算される
    {
        a++;
        b++;
        Debug.Log(SceneManager.GetActiveScene().name + "@a:::" + a);
        Debug.Log(SceneManager.GetActiveScene().name + "@b:::" + b);
    }

    public void Change()
    {
        if (SceneManager.GetActiveScene().name == "SceneA")
        {
            SceneManager.LoadScene("SceneB");
        }
        else
        {
            SceneManager.LoadScene("SceneA");
        }
    }
}

a ,bはint型変数で、bは静的な(static)を宣言し、クラスの全インスタンス間で共有されます。

plusBtnはUIボタンで押すと、Plus()によってa,bを１ずつ加算（インクリーメント）します。
UIを使用するので、UnityEngine.UIを入れる必要があります。

スコアのカウントアップについて紹介しています。

【Unity】スコアのカウントアップ、クリックされた回数を表示

Unityでボタンを押すと回数がカウントアップし、押した数をスコアとして増加していくシンプルなカウンタープログラムです。ユーザーがボタンや画面のクリックした回数や全体のカウントを表示し、簡単に進捗を追跡できる機能を実装します。

Change()によって、現在地が “SceneA” であれば “SceneB” 。
それ以外（スクリプトでは、”SceneB”を意味する）の場合は “SceneA” にシーンを切り替えます。

シーン切り替えできない

SceneManager.LoadScene()でシーン切り替えをしようとしても、エラー文が表示されます。

原因は、作成したシーンを表示設定していないためです。
設定は、FileからBuild Settingsの項目を選択します。

ウィンドウの「Add Open Scenes」を押すと、現在作成されたシーンが表示されます。

スクリプトを実行すると、次のようになります。

シーンを切り替えるとaは加算した数字は初期化されますが、bはシーンを変えても保持されます。

発展１

staticは、シーン遷移のときに変数を引き継ぐだけではなく、
他にも別のスクリプトで定義した変数を呼び出すことができます。

しかし、静的メンバーは依存関係を増やし、複雑なシングルトンパターンはテストや保守性の観点から問題が生じることがあります。

staticを使わず、他のスクリプトから関数を呼ぶ方法

【Unity】別スクリプトの関数（メソッド）・変数を呼び出し渡す

staticを使わず、別スクリプトの関数を呼び起こすには、「GetComponent()」で、新しいインスタンスを作成して定義します。private変数は、そのスクリプト内のみ有効で、別のスクリプトからの干渉を受けないです。

発展２

シーン遷移で、staticを使えば変数を保持することができますが、
UIボタンやUIテキストなどゲームオブジェクト(GameObject)が残ってしまったり、消えてしまったりなど保持、初期化する時にはDontDestroyOnLoadを使用しなければいけません。

DontDestroyOnLoadの解説をしています。

【Unity】複数のUIボタンでシーン切り替え、別の処理をする

Unityでボタンを押すと複数のシーンに画面遷移する仕組みを構築します。UIボタンをクリックするとシーン切り替え、スムーズな画面遷移を実現。また、シーンを切り替えた後、変数を保持するためにはstatic変数を使う必要があります。

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「public」・「private」の違い

アクセス修飾子「private」・「public」の使い方を紹介してきました。

ここからは、Unity上でどのように使うか紹介します。

using UnityEngine;

public class pu_pr : MonoBehaviour
{
    // 変数定義
    public int pu_Int;       // パブリックな整数型変数
    private int pr_Int;      // プライベートな整数型変数
    public float pu_Float;   // パブリックな浮動小数点型変数
    private float pr_Float;  // プライベートな浮動小数点型変数
    public string pu_String; // パブリックな文字列型変数
    private string pr_String;// プライベートな文字列型変数

    // メソッド
    public void method1()
    {
        // 処理
    }

    private void method2()
    {
        // 処理
    }
}

本スクリプトをアタッチすると、 public型変数はInspectorウィンドウに表示されます。
一方で、private型変数は非表示です。

要するに、「public」はアクセスの制限をせずに、どのプログラムからでも参照、変更が可能です。
「private」は記述されたスクリプト以外からのアクセスをできないように制限します。

メソッドはInspectorウィンドウに表示されません。
メソッドは、クラスのインスタンスから呼び出すことができますが、
privateであるmethod2()は同じクラス内からのみ呼び出すことができます。

SerializeField

SerializeFieldは、publicと同じように変数やプロパティをUnityのInspectorウィンドウに表示可能にするために使用されます。

具体的には、SerializeField属性を変数やプロパティの前に記述することで、
その変数やプロパティがUnityのインスペクター上で編集可能になります。
これにより、ゲームオブジェクトやコンポーネントのプロパティを直接設定することができます。

以下にSerializeFieldを使用したコードを示します。

using UnityEngine;

public class Serialize : MonoBehaviour
{
    [SerializeField]
    private int se_Int;

    [SerializeField]
    private float se_Float;

    [SerializeField]
    private GameObject se_GameObject;

    // ...
}

プライベートな変数ですが、シリアライズフィールドとしてマークしているため、
スクリプトをアタッチすると、Inspectorウィンドウに変数とオブジェクトが表示されます。