C#入門：配列のコピー方法と注意点

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2024年8月29日

C#プログラミングにおいて、配列のコピーは頻繁に行われる操作の一つです。データの複製や一部の要素の抽出など、様々な場面で配列のコピーが必要となります。この記事では、C#における配列のコピー方法とその際の注意点について、初心者の方にも分かりやすく解説します。

C#での配列コピーの基本

C#では、配列をコピーする方法がいくつか存在します。主な方法は以下の通りです：

Array.Copy メソッドを使用する方法
Clone メソッドを使用する方法
CopyTo メソッドを使用する方法
LINQ の ToArray メソッドを使用する方法

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.Linq;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 元の配列
        int[] originalArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };

        // 1. Array.Copy メソッドを使用
        int[] copiedArray1 = new int[originalArray.Length];
        Array.Copy(originalArray, copiedArray1, originalArray.Length);

        Console.WriteLine("Array.Copy でコピーした配列:");
        PrintArray(copiedArray1);

        // 2. Clone メソッドを使用
        int[] copiedArray2 = (int[])originalArray.Clone();

        Console.WriteLine("\nClone メソッドでコピーした配列:");
        PrintArray(copiedArray2);

        // 3. CopyTo メソッドを使用
        int[] copiedArray3 = new int[originalArray.Length];
        originalArray.CopyTo(copiedArray3, 0);

        Console.WriteLine("\nCopyTo メソッドでコピーした配列:");
        PrintArray(copiedArray3);

        // 4. LINQ の ToArray メソッドを使用
        int[] copiedArray4 = originalArray.ToArray();

        Console.WriteLine("\nLINQ の ToArray メソッドでコピーした配列:");
        PrintArray(copiedArray4);

        // 浅いコピーと深いコピーの違いを示す例
        Person[] people = new Person[]
        {
            new Person { Name = "Alice", Age = 30 },
            new Person { Name = "Bob", Age = 25 }
        };

        Person[] shallowCopy = (Person[])people.Clone();
        shallowCopy[0].Name = "Carol";

        Console.WriteLine("\n浅いコピー後の元の配列:");
        PrintPersonArray(people);
        Console.WriteLine("\n浅いコピーされた配列:");
        PrintPersonArray(shallowCopy);
    }

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

    static void PrintPersonArray(Person[] arr)
    {
        foreach (Person person in arr)
        {
            Console.WriteLine($"Name: {person.Name}, Age: {person.Age}");
        }
    }
}

class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

このコードでは、配列のコピー方法について以下のポイントを示しています：

Array.Copy メソッドを使用したコピー
Clone メソッドを使用したコピー
CopyTo メソッドを使用したコピー
LINQ の ToArray メソッドを使用したコピー
浅いコピーと深いコピーの違いを示す例

配列コピーの注意点

浅いコピーと深いコピー：上記のメソッドは全て「浅いコピー」を行います。つまり、参照型の要素の場合、新しい配列の要素は元の配列の要素と同じオブジェクトを参照します。
パフォーマンス：大きな配列をコピーする場合、メモリ使用量とコピーにかかる時間に注意が必要です。
部分コピー：Array.Copy メソッドを使用すると、配列の一部分だけをコピーすることも可能です。