[C#] 文字列リテラルとは？使い方やインターポレーションのやり方も解説

C#における文字列リテラルは、ダブルクォートで囲まれた文字列を指します。

例えば、"Hello, World!"は文字列リテラルです。

C#では、エスケープシーケンス(例：\nで改行)を使用して特殊な文字を表現できます。

また、@を使った逐語的文字列リテラル(例：@"C:\path\to\file")ではエスケープシーケンスを無視します。

文字列補間(インターポレーション)は、$を使って変数や式を文字列内に埋め込む方法です。

例えば、$"Hello, {name}!"のように書くと、nameの値が文字列に挿入されます。

文字列リテラルとは

C#における文字列リテラルは、文字列を直接コード内に記述するための方法です。

文字列リテラルは、ダブルクォーテーション(“)で囲まれた文字の集まりであり、プログラム内で文字列を扱う際に頻繁に使用されます。

文字列リテラルの基本

文字列リテラルは、以下のように定義されます。

string greeting = "こんにちは、世界！"; // 文字列リテラルの例

この例では、greetingという変数に「こんにちは、世界！」という文字列が格納されています。

エスケープシーケンスの使用方法

文字列リテラル内で特定の文字を表現するために、エスケープシーケンスを使用します。

エスケープシーケンスは、バックスラッシュ(\)を用いて特別な意味を持つ文字を表現します。

以下は、エスケープシーケンスを使用した例です。

string path = "C:\\Program Files\\MyApp"; // バックスラッシュをエスケープ
string quote = "彼は言った: \"こんにちは！\""; // ダブルクォーテーションをエスケープ

逐語的文字列リテラル(@リテラル)の使い方

逐語的文字列リテラルは、@を前に付けることで定義され、エスケープシーケンスを使用せずに文字列をそのまま記述できます。

特にファイルパスや複数行の文字列に便利です。

string filePath = @"C:\Program Files\MyApp"; // エスケープ不要
string multiLine = @"これは
複数行の
文字列です"; // 複数行の文字列

文字列リテラルの制限と注意点

文字列リテラルにはいくつかの制限があります。

例えば、文字列リテラルはダブルクォーテーションで囲まれている必要があり、改行を含む場合は逐語的文字列リテラルを使用する必要があります。

また、エスケープシーケンスを正しく使用しないと、意図しない結果を招くことがあります。

以下は、注意点のまとめです。

文字列補間(インターポレーション)とは

文字列補間は、C#において文字列内に変数や式を埋め込むための機能です。

これにより、動的に生成される文字列を簡潔に記述することができ、可読性が向上します。

文字列補間は、ドル記号($)を用いて行います。

文字列補間の基本構文

文字列補間を使用する基本的な構文は以下の通りです。

string name = "太郎";
string greeting = $"こんにちは、{name}さん！"; // 文字列補間の例

この例では、name変数の値が文字列内に埋め込まれ、「こんにちは、太郎さん！」という文字列が生成されます。

変数の埋め込み方法

文字列補間を使用して変数を埋め込む方法は非常にシンプルです。

波括弧({})内に変数名を記述するだけで、変数の値が文字列に挿入されます。

string firstName = "花子";
string lastName = "山田";
string fullName = $"{lastName} {firstName}"; // フルネームを生成

このコードを実行すると、fullNameには「山田 花子」という文字列が格納されます。

式の埋め込み方法

文字列補間では、単なる変数だけでなく、式も埋め込むことができます。

波括弧内に式を記述することで、その結果が文字列に挿入されます。

int a = 5;
int b = 10;
string result = $"合計は {a + b} です"; // 式の埋め込み

この例では、resultには「合計は 15 です」という文字列が生成されます。

文字列補間とエスケープシーケンスの併用

文字列補間を使用する際に、エスケープシーケンスを併用することも可能です。

特に、ダブルクォーテーションを含む文字列を作成する場合に役立ちます。

string quote = "彼は言った: \"こんにちは！\"";
string message = $"メッセージ: {quote}"; // エスケープシーケンスと補間の併用

このコードを実行すると、messageには「メッセージ: 彼は言った: “こんにちは！”」という文字列が格納されます。

逐語的文字列リテラルと文字列補間の併用

逐語的文字列リテラル(@リテラル)と文字列補間を併用することも可能です。

これにより、複数行の文字列や特殊文字を含む文字列を簡単に扱うことができます。

string filePath = @"C:\Program Files\MyApp";
string message = $"ファイルパス: {filePath}"; // 逐語的文字列リテラルと補間の併用

この例では、messageには「ファイルパス: C:\Program Files\MyApp」という文字列が生成されます。

逐語的文字列リテラルを使用することで、バックスラッシュをエスケープする必要がなくなります。

文字列リテラルの応用例

文字列リテラルは、さまざまな場面で活用されます。

ここでは、複数行文字列の扱いや特殊文字を含むパスの扱い、数値や日付のフォーマット指定、文字列補間を使ったデバッグ方法について解説します。

複数行文字列の扱い方

逐語的文字列リテラルを使用することで、複数行の文字列を簡単に扱うことができます。

改行を含む文字列をそのまま記述できるため、可読性が向上します。

string multiLineString = @"これは
複数行の
文字列です。"; // 複数行文字列の例
Console.WriteLine(multiLineString);

これは
複数行の
文字列です。

特殊文字を含むパスの扱い方

ファイルパスなどに含まれるバックスラッシュを扱う際、逐語的文字列リテラルを使用することでエスケープシーケンスを避けることができます。

string filePath = @"C:\Program Files\MyApp"; // バックスラッシュをエスケープせずに記述
Console.WriteLine(filePath);

C:\Program Files\MyApp

数値や日付のフォーマット指定

文字列補間を使用することで、数値や日付のフォーマットを簡単に指定できます。

ToStringメソッドを使用して、フォーマットを指定することができます。

double price = 1234.56;
DateTime date = DateTime.Now;
string formattedString = $"価格: {price:C}, 日付: {date:yyyy/MM/dd}"; // フォーマット指定
Console.WriteLine(formattedString);

このコードを実行すると、以下のように出力されます(出力は実行時の日時によって異なります)。

価格: ¥1,235, 日付: 2024/10/23

文字列補間を使ったデバッグ方法

文字列補間は、デバッグメッセージを生成する際にも非常に便利です。

変数の値を直接埋め込むことで、わかりやすいメッセージを作成できます。

int errorCode = 404;
string errorMessage = "ページが見つかりません";
string debugMessage = $"エラーコード: {errorCode}, メッセージ: {errorMessage}"; // デバッグメッセージ
Console.WriteLine(debugMessage);

エラーコード: 404, メッセージ: ページが見つかりません

このように、文字列リテラルや文字列補間を活用することで、さまざまな場面での文字列処理が簡単かつ効率的に行えます。

文字列リテラルとパフォーマンス

文字列リテラルや文字列補間は、C#プログラミングにおいて非常に便利ですが、パフォーマンスに関しても考慮する必要があります。

ここでは、文字列リテラルのメモリ効率、文字列補間と文字列連結の違い、そしてStringBuilderとの比較について解説します。

文字列リテラルのメモリ効率

文字列リテラルは、プログラムの実行時にメモリに格納されます。

C#では、同じ文字列リテラルが複数回使用される場合、同じインスタンスを再利用するため、メモリ効率が良くなります。

これを「文字列のインターン」と呼びます。

string str1 = "こんにちは";
string str2 = "こんにちは";
bool areSame = object.ReferenceEquals(str1, str2); // 同じインスタンスか確認
Console.WriteLine(areSame); // 出力: True

このコードを実行すると、str1とstr2は同じインスタンスを指しているため、Trueが出力されます。

文字列補間と文字列連結の違い

文字列補間は、変数や式を埋め込むための便利な方法ですが、内部的には文字列連結と同様に新しい文字列を生成します。

これに対して、文字列連結は+演算子を使用して行います。

string name = "太郎";
string greetingInterpolation = $"こんにちは、{name}さん！"; // 文字列補間
string greetingConcatenation = "こんにちは、" + name + "さん！"; // 文字列連結
Console.WriteLine(greetingInterpolation);
Console.WriteLine(greetingConcatenation);

どちらの方法も同じ結果を得られますが、文字列連結は多くの連結操作を行うと、パフォーマンスが低下する可能性があります。

これは、毎回新しい文字列インスタンスが生成されるためです。

StringBuilderとの比較

StringBuilderは、可変長の文字列を効率的に扱うためのクラスです。

大量の文字列操作を行う場合、StringBuilderを使用することでパフォーマンスを向上させることができます。

using System.Text;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
    sb.Append($"行 {i + 1}\n"); // 文字列補間を使用
}
string result = sb.ToString();
Console.WriteLine(result);

このコードでは、StringBuilderを使用して1000行の文字列を生成しています。

StringBuilderは内部的にバッファを使用しており、必要に応じてサイズを自動的に調整するため、パフォーマンスが向上します。

• 文字列リテラルはメモリ効率が良く、同じ文字列はインターンされる。
• 文字列補間は便利だが、連結操作が多いとパフォーマンスが低下する可能性がある。
• 大量の文字列操作にはStringBuilderを使用することで、パフォーマンスを向上させることができる。

まとめ

この記事では、C#における文字列リテラルや文字列補間の基本的な使い方から、応用例、パフォーマンスに関する考慮点まで幅広く解説しました。

特に、逐語的文字列リテラルやエスケープシーケンスの使い方、文字列補間を利用したフォーマット指定の方法についても詳しく触れました。

これらの知識を活用して、より効率的で可読性の高いコードを書くことを目指してみてください。