C#のswitch文を解説！if文との違いやさまざまな使い方を紹介

C#のswitch文とは？

まずはswitch文を使ってみよう

C#にはswitch文という便利な文法があります。他の言語でもswitch文を使えることが多いのですが、C#のswitch文は使いやすいと評価が高いのです。C#を学ぶ人は是非このswitch文を使いこなしてください。

switch文の例を以下に示します。

int val = 2;
string str = null;
switch (val)
{
　　case 1:
　　　str = "one"; // valが1の場合
　　　break;
　　case 2:
　　　str = "two"; // valが2の場合
　　　break;
　　default: //valが上の条件に当てはまらない場合
　　　str = "out of value";
　　　break;
}
Console.WriteLine("value is " + str + ".");

これを実行すると、結果は以下になります。

value is two.

switch文はif文よりコードが見やすい！

上の例は変数valの値が1ならone、2ならtwo、それ以外ならout of valueを表示するという処理です。これをif文で書くと、以下のようなコードになります。caseが多い場合、if文にするとelse if (条件)…が続いて冗長になります。switch文の方が見やすいですよね。

if (val==1)
{
　str = "one";
}
else if (val==2)
{
　str = "two";
}
else
{
　str ="out of value";
}

C#のswitch文は安全

C#のswitch文は他の言語とは違う特徴があります。それはフォールスルーを禁止していることです。以下のコードはvalが1でない時だけメッセージを出すことを意図していますが、このようなbreakを省略したコードはエラーになります。

switch (val)
{
　case 1:
　　str = "one";
　　break;
　case 2:
　　str = "two"; // 次のbreakを省略
　default:
　　Console.WriteLine("valは1じゃない！");
　　break;
}

C#のswitch文はC#が優れた言語である証

上の例はcase 2:にbreak;が無いという理由でエラーになります。意図的に省略したいこともあるかもしれませんが、実際はbreakを入れ忘れてしまうことの方が多く見受けられます。

CやC++やJavaではこのbreakの省略をエラーにしてくれないので、バグが起こることがとても多いのです。C#のswitch文のbreak省略禁止は、他の言語に対する優位性を示す例としてよく挙げられます。そのためC#を使うならswitch文を活用するべきなのです。

breakの代わりにreturnも使える

switch文のbreakは省略できませんが、breakの代わりにreturnを使うことはできます。以下がその例です。

static void Main(string[] args)
{
　Console.WriteLine( GetVal("two") );
}

static int GetVal(string s)
{
　switch (s)
　{
　　case "one":
　　　return 1;
　　case "two":
　　　return 2;
　}
　return 0;
}

実行すると2が表示されます。breakを使うよりもシンプルですね。ただしreturnしたらそこでGetValメソッドを抜けるので、その後の処理は実行されないことに注意してください。

enum列挙子を使ったswitch文

C#には列挙子という定数のグループを宣言できるルールがあります。この列挙子はswitch文と非常に相性が良いのです。以下のように使います。

enum Colors
{
　Red,
　Green,
　Blue
}
static void Main(string[] args)
{
　Colors col = Colors.Blue;
　switch (col)
　{
　　case Colors.Red:
　　　Console.WriteLine("color is red.");
　　　break;
　　case Colors.Green:
　　　Console.WriteLine("color is green.");
　　　break;
　　case Colors.Blue:
　　　Console.WriteLine("color is blue.");
　　　break;
　}
}

これを実行すると以下が表示されます。

color is blue.

列挙子とswitch文を使えばわかりやすいプログラムを書けますね。

object変数の型による分岐

C#はobject型という、数値型でも文字列型でも代入できる便利な変数型があります。そしてswitch文はobject型の変数の実体によって分岐できるのです。具体的な例は以下の通りです。

string str = null;
object obj = "オブジェクト";
switch (obj)
{
　case int i: // objが数値型の場合
　　str = "数値 " + i;
　　break;
　case string s: // objが文字列型の場合
　　str = "文字列 " + s;
　　break;
}
Console.WriteLine(str);

実行結果は以下になります。

文字列オブジェクト

型による分岐はwhen句を追加できる

caseにobject型の変数の型を指定した場合は、when句で条件を追加することができます。具体的には以下のようなコードになります。

object obj = 3;
switch (obj)
{
　case int i when i < 5: // objが5未満
　　str = "under 5 value " + i;
　　break;
　case int i when i >= 5: // objが5以上
　　str = "overequal 5 value " + i;
　　break;
}
Console.WriteLine(str);

結果は

under 5 value 3

になります。

when句を使う場合の注意

なお例えば以下のように、値によって複数のcaseが該当してしまう場合はどうなるのでしょうか。

static string GetStr(object obj)
{
　switch(obj)
　{
　　case int i when i < 5: // objが5未満
　　　return "under 5";
　　case int i when i < 10: // objが10未満
　　　return "under 10";
　}
　return null;
}

この場合、objが5未満であれば”under 5″が戻ります。つまり上のcaseの方が優先されるのです。ただこのように値によって複数のcaseが該当する可能性がある場合は、if文を使用した方が分かりやすいコードになるでしょう。

複数の値のマッチングで分岐する

C#のswitch文は1つのcaseに複数の条件を指定することができます。以下が例です。

string name = "太郎";
int age = 20;
switch (name, age)
{
　case ("太郎", 20):
　　Console.WriteLine("太郎君、成人おめでとう");
　　break;
　default:
　　Console.WriteLine("ノーコメントです");
　　break;
}

これを実行すると「太郎君、成人おめでとう」と表示されます。

switch文の中にswitch文を書く

上のような例は以下のようにすれば同じことが出来ます。

string name = "太郎";
int age = 20;
switch (name)
{
　case "太郎":
　　switch(age)
　　{
　　　case 20:
　　　Console.WriteLine("太郎君、成人おめでとう");
　　　break;
　　}
　　break;
　default:
　　Console.WriteLine("ノーコメントです");
　　break;
}

このように入れ子になることをネストと言います。C言語のような古くからある言語ではこのようにするのが普通です。しかしネストが何重にもなると非常に読みづらくバグが起こりやすいコードになります。caseに複数の条件が指定できるC#のswitch文はとても便利ですね。

式によるシンプルな表現

C#のswitch文は簡略化した記述をすることができます。以下に例を示します。

int val = 2;
String str = null;
str = val switch
{
　1 ＝> "one", // valが1の場合
　2 ＝> "two", // valが2の場合
　_ ＝> "none" // valが1でも2でもない場合
}
Console.WriteLine("value is " + str + ".");

これを実行すると以下のようになります。