C#入門：配列に要素を追加する方法と注意点

2024年8月28日

C#プログラミングにおいて、配列は基本的なデータ構造の一つです。しかし、C#の配列は固定長であるため、一度作成すると簡単に新しい要素を追加することができません。この特性は初心者にとって混乱の原因となることがあります。本記事では、C#で配列に「要素を追加する」方法とその代替手段について解説します。

C#の配列と要素の追加

C#の配列は、作成時にサイズが固定されます。つまり、既存の配列に新しい要素を直接追加することはできません。しかし、以下のような方法で「要素の追加」に相当する操作を行うことができます：

新しい大きな配列を作成し、既存の要素をコピーする
System.Array.Resize メソッドを使用する
リスト（List<T>）を使用する（配列の代替として）

それでは、具体的なコード例を見ながら、これらの方法を詳しく見ていきましょう：

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 初期配列
        int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
        Console.WriteLine("初期配列:");
        PrintArray(numbers);

        // 方法1: 新しい配列を作成してコピー
        int[] newNumbers = new int[numbers.Length + 1];
        Array.Copy(numbers, newNumbers, numbers.Length);
        newNumbers[newNumbers.Length - 1] = 6;
        Console.WriteLine("\n新しい配列を作成して要素を追加:");
        PrintArray(newNumbers);

        // 方法2: Array.Resizeメソッドを使用
        Array.Resize(ref numbers, numbers.Length + 1);
        numbers[numbers.Length - 1] = 7;
        Console.WriteLine("\nArray.Resizeを使用して要素を追加:");
        PrintArray(numbers);

        // 方法3: Listを使用（配列の代替として）
        List<int> numberList = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };
        numberList.Add(8);
        Console.WriteLine("\nListを使用して要素を追加:");
        foreach (int num in numberList)
        {
            Console.Write(num + " ");
        }
    }

    static void PrintArray(int[] arr)
    {
        foreach (int num in arr)
        {
            Console.Write(num + " ");
        }
        Console.WriteLine();
    }
}

このコードでは、配列に「要素を追加する」3つの方法を示しています：

新しい大きな配列を作成し、既存の要素をコピーした後、新しい要素を追加
System.Array.Resize メソッドを使用して配列のサイズを拡張し、新しい要素を追加
List<T>を使用して、より柔軟に要素を追加（配列の代替手段）

各方法の特徴と注意点

新しい配列の作成:
- メモリ使用量が増加します。
- 元の配列は変更されません。
Array.Resize メソッド:
- 内部的に新しい配列を作成してコピーしています。
- 頻繁に使用すると、パフォーマンスに影響を与える可能性があります。
List<T>の使用:
- 動的にサイズを変更できるため、要素の追加が容易です。
- 配列よりも若干のオーバーヘッドがありますが、柔軟性が高くなります。