【C#】StreamReaderを使用したファイルの読み込み

はじめに

C#は、Microsoftによって開発されたプログラミング言語で、多くのアプリケーション開発に利用されています。その中でも、ファイルの読み書きは基本的かつ重要な機能の一つです。本記事では、C#のStreamReaderクラス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。プログラムの実例を交えながら、初学者にも理解しやすいように丁寧に説明していきます。

StreamReaderとは

StreamReaderは、.NETフレームワークの一部であり、テキストファイルから文字を読み取るためのクラスです。ファイルの読み込み処理を簡素化し、エラー処理やリソース管理を容易に行うことができます。

StreamReaderの基本的な使い方

StreamReaderを使用するためには、まず対象となるテキストファイルを指定してインスタンスを作成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";
        using (StreamReader sr = new StreamReader(path))
        {
            string content = sr.ReadToEnd();
            Console.WriteLine(content);
        }
    }
}

この例では、example.txtというファイルを読み込み、その内容をコンソールに表示しています。usingステートメントを使用することで、StreamReaderオブジェクトが自動的にクローズされるため、リソースリークを防ぐことができます。

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
{
    using (StreamReader sr = new StreamReader("nonexistent.txt"))
    {
        string content = sr.ReadToEnd();
        Console.WriteLine(content);
    }
}
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。

ファイルを一行ずつ読み込む方法

ファイルの内容を一行ずつ読み込む方法もあります。これは大きなファイルを扱う際に便利です。

using (StreamReader sr = new StreamReader("example.txt"))
{
    string line;
    while ((line = sr.ReadLine()) != null)
    {
        Console.WriteLine(line);
    }
}

この例では、ファイルを一行ずつ読み込み、それぞれの行をコンソールに表示しています。

文字エンコーディングの指定

デフォルトでは、StreamReader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。

UTF-8以外のエンコーディングを使用する場合

例えば、Shift-JISエンコーディングを使用してファイルを読み込むには、以下のようにします。

using (StreamReader sr = new StreamReader("example.txt", Encoding.GetEncoding("Shift_JIS")))
{
    string content = sr.ReadToEnd();
    Console.WriteLine(content);
}

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。

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
{
    using (StreamReader sr = new StreamReader("example.txt"))
    {
        string content = sr.ReadToEnd();
        Console.WriteLine(content);
    }
}
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。

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。StreamReader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。

バッファサイズの設定

StreamReaderのバッファサイズを指定することで、読み込みパフォーマンスを向上させることができます。

int bufferSize = 1024;
using (StreamReader sr = new StreamReader("example.txt", Encoding.UTF8, true, bufferSize))
{
    string content = sr.ReadToEnd();
    Console.WriteLine(content);
}

この例では、バッファサイズを1024バイトに設定しています。大きなバッファを使用することで、ディスクI/Oの回数を減らし、パフォーマンスを向上させることができます。

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.Threading.Tasks;

async Task ReadFileAsync(string path)
{
    using (StreamReader sr = new StreamReader(path))
    {
        string content = await sr.ReadToEndAsync();
        Console.WriteLine(content);
    }
}

await ReadFileAsync("example.txt");

この例では、ReadToEndAsync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。

ファイル読み込みの応用例

最後に、StreamReaderを使用した実際の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";
        using (StreamReader sr = new StreamReader(path))
        {
            string line;
            while ((line = sr.ReadLine()) != null)
            {
                if (line.Contains("ERROR"))
                {
                    Console.WriteLine(line);
                }
            }
        }
    }
}

この例では、server.logファイルを一行ずつ読み込み、”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";
        Dictionary<string, string> config = new Dictionary<string, string>();

        using (StreamReader sr = new StreamReader(path))
        {
            string line;
            while ((line = sr.ReadLine()) != null)
            {
                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。

まとめ

本記事では、C#のStreamReaderクラス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。