【C#】ファイル操作の基礎: ファイルの読み込みと書き込みの方法

はじめに

プログラミングにおいて、ファイルの読み込みや書き込みは非常に重要なスキルです。特に、C# を使用する開発者にとっては、さまざまなアプリケーションでデータを扱う上で必須の技術と言えるでしょう。この記事では、C#におけるファイル操作の基本的な方法を、初心者向けに分かりやすく解説します。具体的なコード例も豊富に取り入れながら、ファイルの読み込みと書き込みの基本を学びましょう。

C#におけるファイル操作の基本

C# でファイル操作を行う際には、主に System.IO 名前空間が使用されます。この名前空間には、ファイルを作成、読み取り、更新、削除するためのクラスが含まれています。ファイル操作の基本となるクラスは FileStream, StreamReader, StreamWriter です。

FileStream の使用

FileStream を使用すると、ファイルに対して低レベルのアクセスが可能となります。これは、バイト単位での読み書きが必要な場合に特に有用です。

using System;
using System.IO;

class Program {
    static void Main() {
        string path = @"C:\example\example.txt";

        // ファイルを新規作成して書き込み
        using (FileStream fs = File.Create(path)) {
            byte[] info = new UTF8Encoding(true).GetBytes("これはテストファイルです。");
            fs.Write(info, 0, info.Length);
        }

        // ファイルを読み込み
        using (FileStream fs = File.OpenRead(path)) {
            byte[] b = new byte[1024];
            UTF8Encoding temp = new UTF8Encoding(true);

            while (fs.Read(b,0,b.Length) > 0) {
                Console.WriteLine(temp.GetString(b));
            }
        }
    }
}

StreamReader と StreamWriter

テキストファイルを扱う場合は、StreamReader と StreamWriter を使用すると便利です。これらのクラスは、文字の読み書きを簡単に行える高レベルの抽象化を提供します。

using System;
using System.IO;

class Program {
    static void Main() {
        string path = @"C:\example\example.txt";

        // ファイルにテキストを書き込む
        using (StreamWriter sw = new StreamWriter(path)) {
            sw.WriteLine("こんにちは、世界！");
        }

        // ファイルからテキストを読み込む
        using (StreamReader sr = new StreamReader(path)) {
            string line;
            while ((line = sr.ReadLine()) != null) {
                Console.WriteLine(line);
            }
        }
    }
}

ファイルの読み込みと書き込みの応用

ファイルの存在チェック

ファイルを操作する前に、そのファイルが実際に存在するかどうかを確認することは重要です。File.Exists メソッドを使用すると、指定したパスのファイルが存在するかどうかを簡単にチェックできます。

using System;
using System.IO;

class Program {
    static void Main() {
        string path = @"C:\example\example.txt";

        if (File.Exists(path)) {
            Console.WriteLine("ファイルが存在します。");
        } else {
            Console.WriteLine("ファイルが存在しません。");
        }
    }
}

ファイルのコピーと削除

ファイルをコピーしたり、削除したりする方法も、System.IO.File クラスで簡単に行えます。ファイルのバックアップを取る場合や、不要になったファイルを整理する際に役立ちます。

using System;
using System.IO;

class Program {
    static void Main() {
        string sourcePath = @"C:\example\example.txt";
        string destinationPath = @"C:\example\backup_example.txt";

        // ファイルをコピーする
        File.Copy(sourcePath, destinationPath, true);
        Console.WriteLine("ファイルがコピーされました。");

        // ファイルを削除する
        File.Delete(sourcePath);
        Console.WriteLine("元のファイルが削除されました。");
    }
}

ファイルの移動とリネーム

ファイルを移動したり、名前を変更したりする場合は File.Move メソッドを使用します。このメソッドは、ファイルを新しい場所に移動すると同時に、必要に応じてファイル名を変更することもできます。

using System;
using System.IO;

class Program {
    static void Main() {
        string originalPath = @"C:\example\example.txt";
        string newPath = @"C:\example\new_example.txt";

        // ファイルを新しいパスに移動し、名前を変更する
        File.Move(originalPath, newPath);
        Console.WriteLine("ファイルが移動され、名前が変更されました。");
    }
}

ファイルのアクセス権限とセキュリティ

ファイルに対するアクセス権限を設定することは、アプリケーションのセキュリティを保つ上で重要です。C# では FileSecurity クラスを使ってファイルのアクセス権限を管理することができます。

using System;
using System.IO;
using System.Security.AccessControl;

class Program {
    static void Main() {
        string path = @"C:\example\example.txt";

        // ファイルのセキュリティ情報を取得
        FileSecurity security = File.GetAccessControl(path);

        // ファイルのアクセス権限を設定
        security.AddAccessRule(new FileSystemAccessRule("Everyone", FileSystemRights.Read, AccessControlType.Allow));
        File.SetAccessControl(path, security);

        Console.WriteLine("アクセス権限が設定されました。");
    }
}

エラーハンドリングと例外処理

ファイル操作中に発生する可能性のあるエラーや例外を適切に処理することは、堅牢なアプリケーションを構築する上で不可欠です。C# では try-catch ブロックを使用して例外を捕捉し、処理します。

using System;
using System.IO;

class Program {
    static void Main() {
        try {
            string path = @"C:\example\example.txt";
            using (StreamReader sr = new StreamReader(path)) {
                Console.WriteLine(sr.ReadToEnd());
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            Console.WriteLine("エラー: ファイルが見つかりません。" + e.Message);
        } catch (Exception e) {
            Console.WriteLine("予期せぬエラーが発生しました。" + e.Message);
        }
    }
}

まとめ

この記事では、C# におけるファイル操作の基本的なテクニックを紹介しました。FileStream, StreamReader, StreamWriter を使った基本的な読み書きから、ファイルのコピー、移動、リネーム、セキュリティ設定に至るまで、さまざまな操作方法をカバーしました。さらに、エラーハンドリングと例外処理についても触れ、安全かつ効率的なファイル操作を行うための知識を提供しました。これらの基本をマスターすることで、C# を使用したアプリケーション開発において、より強力で柔軟なデータ管理が可能になります。プログラミングの旅を続けながら、これらのスキルを実践で活かしていくことをお勧めします。