C#文法：コレクション：B14_範囲指定のコピー

前回はArray.Copyを使って、配列の全要素を別の配列にコピーする方法を見ました。今回はその続きとして、コピーする範囲を指定する方法を見ていきます。「先頭から何個だけ」というコピーと、「何番目から何個」という開始位置まで指定するコピーの2つを順番に確認します。

ボタンの追加と準備

これまでと同じように、フォームに新しいボタンを1つ追加します。ボタンの表示文字は「範囲指定のコピー」としておきます。追加したボタンをダブルクリックして、クリックイベントのメソッドを作ります。

図1　フォームに「範囲指定のコピー」ボタンを追加する

メソッドができたら、前回のレクチャーで書いたhaiAとhaiBの2行をコピーして貼り付けます。haiAは10、20、30の3要素を持つコピー元、haiBはhaiAと同じ要素数を持つコピー先です。

リスト1　コピー元とコピー先の配列を用意する

private void button11_Click(object sender, EventArgs e)
{
    //範囲指定のCopy
    var haiA = new int[] { 10, 20, 30 };
    var haiB = new int[haiA.Length];
}

図2　前回の配列haiA、haiBを貼り付けた状態

先頭から個数を指定してコピーする

まず前回の書き方を振り返ります。前回は次のように書きました。

リスト2　前回のコード（全件コピー）

Array.Copy(haiA, haiB, haiA.Length);

図3　前回書いたArray.Copyの呼び出し

Array.Copyの1つ目の引数がコピー元、2つ目がコピー先、そして3つ目が「何個コピーするか」です。前回は3つ目の引数にコピー元のLength、つまりhaiA.Lengthを指定したので、全件がコピー対象になりました。

ということは、この3つ目の引数を変えれば、コピーする個数を変えられます。たとえば2にすると、前から2個だけがコピーされます。

リスト3　先頭から2個だけコピーする

var haiA = new int[] { 10, 20, 30 };
var haiB = new int[haiA.Length];
Array.Copy(haiA, haiB, 2);

図4　3つ目の引数を2に変更する

ブレークポイントを置いて実行し、ウォッチウィンドウで2つの配列の中身を確認します。

図5　ウォッチウィンドウでhaiAとhaiBを確認する

haiAは10、20、30ですが、haiBは10と20だけが入っていて、3つ目は0のままです。コピーされなかった要素は、配列を生成したときの初期値がそのまま残ります。

このように「コピー元の0番目から何個」というコピーであれば、前回と同じ3引数の書き方のままで対応できます。

コピー先に必要な要素数

ちなみに、コピー先の配列は、コピーしてくる個数の分だけ要素があれば十分です。2個しかコピーしないのであれば、コピー先は要素数2で作っておけば問題ありません。

リスト4　要素数2の配列にコピーする

var haiC = new int[2];
Array.Copy(haiA, haiC, 2);

図6　要素数2の配列haiCを作る

実行してhaiCにマウスを当てると、10と20が入っていることが確認できます。

図7　haiCには10と20がコピーされている

では、この要素数2のhaiCに対して、3個コピーしようとするとどうなるでしょうか。3つ目の引数をhaiA.Lengthにして試してみます。

リスト5　コピー先の領域が足りないケース

var haiC = new int[2];
Array.Copy(haiA, haiC, 2);
Array.Copy(haiA, haiC, haiA.Length);   //3個コピーしようとする

haiCには2個分の場所しかないので、3個目を入れる場所がありません。実行すると例外になります。

図8　System.ArgumentExceptionが発生する

発生するのはSystem.ArgumentExceptionで、メッセージには「Destination array was not long enough」、つまりコピー先の配列の長さが足りないと書かれています。コピー先には、コピーしてくる個数の分の要素が必ず必要だということです。

確認ができたので、この行はコメントアウトし、注意点をコメントとして残しておきます。

リスト6　例外になる行をコメントアウトしておく

var haiC = new int[2];
Array.Copy(haiA, haiC, 2);
//コピー先の領域が足りない場合は例外となる
//Array.Copy(haiA, haiC, haiA.Length);

図9　コメントを付けてコメントアウトした状態

開始位置を指定してコピーする

ここまでは「0番目から何個」というコピーでした。次は「何番目から何個」というように、スタートの位置も変えたい場合です。

まずコピー先の配列を作ります。ここでは要素数を2にします。

リスト7　コピー先の配列haiDを作る

//指定範囲をコピー
var haiD = new int[2];

Array.Copyと書くところまでは同じですが、引数が5つになります。haiAの次にコピー元の開始インデックス、haiDの次にコピー先の開始インデックスを書き、最後にコピーする個数を書きます。入力中に表示されるシグネチャを見ると、sourceIndexとdestinationIndexという引数が増えていることがわかります。

図10　5つの引数を取るArray.Copyのシグネチャ

リスト8　開始位置を指定してコピーする

//指定範囲をコピー
var haiD = new int[2];
Array.Copy(haiA, 1, haiD, 0, 2);

図11　Array.Copy(haiA, 1, haiD, 0, 2)と入力した状態

5つの引数は、前から順に次の意味になります。

リスト9　5つの引数の意味

Array.Copy(
    haiA,   //コピー元の配列
    1,      //コピー元の開始インデックス
    haiD,   //コピー先の配列
    0,      //コピー先の開始インデックス
    2);     //コピーする個数

つまり「haiAは1番目からスタートしてください、haiDは0番目からコピーしてください、それを2個してください」という指定です。コピー元はインデックスの1番目から2つ、コピー先はインデックスの0番目から2つ、という意味になります。

実行してhaiDの中身を確認します。

図12　haiDには20と30が入っている

haiDには20、30と入っています。コピー元のhaiAも確認しておきます。

図13　コピー元のhaiAは10、20、30

haiAは10、20、30です。インデックスは0から始まるので、1番目は20です。そこから2個、つまり20と30を移してくるように指定したので、haiDには20、30の2個が入っているということです。

まとめ

範囲を指定してコピーする場合は、コピー元のインデックスとコピー先のインデックスを指定し、あとは何個コピーするかを指定します。最後に、今回の内容をコメントとして残した完成形のコードを載せておきます。

図14　コメントを追記した完成形のコード

リスト10　今回のコード全体

private void button11_Click(object sender, EventArgs e)
{
    //範囲指定のCopy
    var haiA = new int[] { 10, 20, 30 };
    var haiB = new int[haiA.Length];
    Array.Copy(haiA, haiB, 2);

    var haiC = new int[2];
    Array.Copy(haiA, haiC, 2);
    //コピー先の領域が足りない場合は例外となる
    //Array.Copy(haiA, haiC, haiA.Length);

    //指定範囲をコピー
    var haiD = new int[2];
    //コピー元のインデックスとコピー先のインデックスを指定、
    //何個コピーするかを指定
    //haiAの1番目、haiDは0番目から2個コピーする
    Array.Copy(haiA, 1, haiD, 0, 2);
}

先頭から何個だけコピーするなら3引数、開始位置も変えたいなら5引数、と使い分けます。いずれの場合も、コピー先にはコピーする個数分の領域が必要です。このような形で、範囲を指定したコピーを試してみてください。