【C#入門】File.ReadAllLinesを使用したファイルの読み込み

はじめに

C#は、WindowsアプリケーションやWebアプリケーションの開発に広く利用されている強力なプログラミング言語です。ファイル操作は多くのアプリケーションで必要となる基本的な操作の一つです。本記事では、C#のFile.ReadAllLinesメソッドを使用してファイルを読み込む方法について詳しく解説します。このメソッドを使用すると、ファイルの内容を簡単に読み取り、各行を配列として扱うことができます。プログラムの実例を交えながら、初心者にも理解しやすいように説明していきます。

File.ReadAllLinesとは

File.ReadAllLinesは、指定されたファイルを読み込み、その内容を文字列配列として返すメソッドです。このメソッドは、ファイルの各行を配列の要素として扱うため、大きなファイルの処理や特定の行にアクセスする場合に便利です。

基本的な使い方

File.ReadAllLinesを使用するためには、まずSystem.IO名前空間をインポートする必要があります。以下に基本的な使い方を示します。

using System;
using System.IO;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string path = "example.txt";
        string[] lines = File.ReadAllLines(path);

        foreach (string line in lines)
        {
            Console.WriteLine(line);
        }
    }
}

この例では、example.txtというファイルを読み込み、その内容を各行ごとにコンソールに表示しています。File.ReadAllLinesメソッドは、ファイルのすべての行を一度に読み込み、文字列配列として返します。

ファイルが存在しない場合の処理

ファイルが存在しない場合、FileNotFoundExceptionがスローされます。これをキャッチし、適切なエラーメッセージを表示する方法を以下に示します。

try
{
    string[] lines = File.ReadAllLines("nonexistent.txt");
    foreach (string line in lines)
    {
        Console.WriteLine(line);
    }
}
catch (FileNotFoundException e)
{
    Console.WriteLine("ファイルが見つかりません: " + e.Message);
}

この例では、nonexistent.txtというファイルを読み込もうとしていますが、ファイルが存在しないため、エラーメッセージが表示されます。

文字エンコーディングの指定

デフォルトでは、File.ReadAllLinesはUTF-8エンコーディングを使用しますが、他のエンコーディングを指定することも可能です。

using System;
using System.IO;
using System.Text;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string path = "example.txt";
        string[] lines = File.ReadAllLines(path, Encoding.GetEncoding("Shift_JIS"));

        foreach (string line in lines)
        {
            Console.WriteLine(line);
        }
    }
}

この例では、example.txtをShift-JISエンコーディングで読み込んでいます。これにより、日本語などのマルチバイト文字が正しく読み込まれます。

ファイルの読み込みと処理

File.ReadAllLinesを使用することで、ファイルの内容を効率的に読み込み、処理することができます。以下では、具体的な応用例をいくつか紹介します。

ログファイルの解析

サーバーのログファイルを解析し、特定のエラーメッセージを抽出する例を示します。

using System;
using System.IO;

class LogAnalyzer
{
    static void Main()
    {
        string path = "server.log";
        string[] lines = File.ReadAllLines(path);

        foreach (string line in lines)
        {
            if (line.Contains("ERROR"))
            {
                Console.WriteLine(line);
            }
        }
    }
}

この例では、server.logファイルを読み込み、”ERROR”という文字列が含まれる行をコンソールに表示しています。これにより、ログファイルからエラーメッセージを簡単に抽出することができます。

設定ファイルの読み込み

設定ファイルからキーと値のペアを読み込み、設定値を取得する例を示します。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;

class ConfigReader
{
    static void Main()
    {
        string path = "config.txt";
        string[] lines = File.ReadAllLines(path);
        Dictionary<string, string> config = new Dictionary<string, string>();

        foreach (string line in lines)
        {
            string[] parts = line.Split('=');
            if (parts.Length == 2)
            {
                config[parts[0].Trim()] = parts[1].Trim();
            }
        }

        foreach (var kvp in config)
        {
            Console.WriteLine($"{kvp.Key}: {kvp.Value}");
        }
    }
}

この例では、config.txtファイルからキーと値のペアを読み込み、辞書に格納しています。その後、辞書の内容をコンソールに表示しています。

データファイルの解析

CSVファイルなどのデータファイルを解析し、特定の列のデータを抽出する例を示します。

using System;
using System.IO;

class CSVParser
{
    static void Main()
    {
        string path = "data.csv";
        string[] lines = File.ReadAllLines(path);

        foreach (string line in lines)
        {
            string[] columns = line.Split(',');
            Console.WriteLine(columns[1]); // 2番目の列を表示
        }
    }
}

この例では、data.csvファイルを読み込み、各行をカンマで分割して2番目の列のデータをコンソールに表示しています。

エラーハンドリングと例外処理

ファイルの読み込み時には、さまざまなエラーが発生する可能性があります。これらのエラーを適切に処理するために、例外処理を行うことが重要です。

一般的な例外の処理

以下に、一般的な例外を処理する方法を示します。

try
{
    string[] lines = File.ReadAllLines("example.txt");
    foreach (string line in lines)
    {
        Console.WriteLine(line);
    }
}
catch (FileNotFoundException e)
{
    Console.WriteLine("ファイルが見つかりません: " + e.Message);
}
catch (UnauthorizedAccessException e)
{
    Console.WriteLine("アクセスが拒否されました: " + e.Message);
}
catch (Exception e)
{
    Console.WriteLine("予期しないエラーが発生しました: " + e.Message);
}

この例では、FileNotFoundException、UnauthorizedAccessException、および一般的な例外をキャッチし、それぞれに対応するエラーメッセージを表示しています。

エラーログの作成

ファイル読み込み中に発生したエラーをログファイルに記録する方法を示します。

using System;
using System.IO;

class ErrorLogger
{
    static void Main()
    {
        try
        {
            string[] lines = File.ReadAllLines("example.txt");
            foreach (string line in lines)
            {
                Console.WriteLine(line);
            }
        }
        catch (Exception e)
        {
            LogError(e);
        }
    }

    static void LogError(Exception e)
    {
        string logPath = "error.log";
        using (StreamWriter sw = new StreamWriter(logPath, true))
        {
            sw.WriteLine($"{DateTime.Now}: {e.Message}");
        }
    }
}

この例では、ファイルの読み込み中に発生した例外をキャッチし、LogErrorメソッドでエラーメッセージをログファイルに記録しています。

ファイル読み込みのパフォーマンス向上

大量のデータを処理する場合、ファイル読み込みのパフォーマンスが重要です。File.ReadAllLinesを効率的に使用するためのいくつかのポイントを紹介します。

ファイルの分割読み込み

大きなファイルを一度に読み込むのではなく、分割して読み込む方法を示します。

using System;
using System.IO;
using System.Collections.Generic;

class FileSplitter
{
    static void Main()
    {
        string path = "largefile.txt";
        IEnumerable<string> lines = ReadLines(path);

        foreach (string line in lines)
        {
            Console.WriteLine(line);
        }
    }

    static IEnumerable<string> ReadLines(string path)
    {
        using (StreamReader sr = new StreamReader(path))
        {
            string line;
            while ((line = sr.ReadLine()) != null)
            {
                yield return line;
            }
        }
    }
}

この例では、StreamReaderを使用してファイルを一行ずつ読み込み、yield returnを使って行を返しています。これにより、大きなファイルを効率的に処理することができます。

非同期読み込み

非同期読み込みを使用すると、ファイルの読み込み中に他の処理を並行して行うことができます。これにより、アプリケーションの応答性が向上します。

using System;
using System.IO;
using System.Threading.Tasks;

class AsyncFileReader
{
    static async Task Main()
    {
        string path = "example.txt";
        string[] lines = await File.ReadAllLinesAsync(path);

        foreach (string line in lines)
        {
            Console.WriteLine(line);
        }
    }
}

この例では、File.ReadAllLinesAsyncメソッドを使用して非同期にファイルを読み込んでいます。awaitキーワードを使用することで、読み込みが完了するまで待機しつつ、他の処理を行うことができます。

まとめ

本記事では、C#のFile.ReadAllLinesメソッドを使用してファイルを読み込む方法について詳しく解説しました。基本的な使い方から、エラーハンドリング、パフォーマンス向上のためのテクニック、そして実際の応用例までをカバーしました。これらの知識を活用して、C#でのファイル操作を効果的に行いましょう。ファイル読み込みは多くのアプリケーションで重要な役割を果たすため、ぜひ本記事を参考にして実践してみてください。