【C#】switch文が長い？スイッチ式で劇的にコードを短くする方法

こんにちは！

C#で条件分岐を書くとき、switch文が長くなってしまって読みにくいと感じたことはありませんか。C# 8.0から導入された「スイッチ式（switch expression）」を使えば、その悩みをすっきりと解決できます。

switch文って、caseとかbreakとか書くのが面倒だよね。

もっと短くシンプルに書ける方法はないのかな。

アロー演算子（=>）を使った新しい書き方があるって聞いたけど、どう使うんだろう。

従来のswitch文は強力ですが、記述量が多くなりがちで、コードの可読性を下げてしまうことがありました。そこで登場したのが、より現代的で洗練された記法である「スイッチ式」です。

この記事では、C#のスイッチ式（アロー構文）について、 基本的な書き方から、従来のswitch文との違い、そして便利なパターンマッチングの使い方まで を、初心者の方にも分かりやすく丁寧に解説します。

この記事は次のような方におすすめです。

この記事を読めば、スイッチ式のメリットを理解し、実際の開発でスムーズに導入できるようになります。冗長なコードを削減し、一目でロジックが伝わるスマートなプログラミングを目指しましょう。

「コードの行数を減らしてスッキリさせたい方」や「最新のC#の書き方をマスターしたい方」は、ぜひ参考にしてください。

それでは、順を追って詳しく見ていきましょう！

従来のswitch文と新しいスイッチ式の違い

まずは、これまでの書き方と新しい書き方を比較して、どれくらいシンプルになるのかを見てみましょう。

従来のswitch文の書き方

例えば、天気予報の情報を元に、持ち物をアドバイスするメソッドを考えてみます。従来のswitch文では、次のように記述していました。

public string GetAdvice(string weather)
{
  string advice;
  switch (weather)
  {
    case "晴れ":
      advice = "日傘を持っていきましょう。";
      break;
    case "雨":
      advice = "傘を忘れないでください。";
      break;
    case "曇り":
      advice = "折りたたみ傘があると安心です。";
      break;
    default:
      advice = "天気予報を確認しましょう。";
      break;
  }
  return advice;
}

このコードには、caseやbreakが繰り返し登場し、行数も長くなっています。また、adviceという変数を一度宣言してから代入するという手順も少し冗長です。

新しいスイッチ式（アロー構文）の書き方

これをスイッチ式を使って書き換えると、驚くほどスッキリします。

public string GetAdvice(string weather)
{
  return weather switch
  {
    "晴れ" => "日傘を持っていきましょう。",
    "雨"   => "傘を忘れないでください。",
    "曇り" => "折りたたみ傘があると安心です。",
    _      => "天気予報を確認しましょう。"
  };
}

いかがでしょうか。caseもbreakも消え、変数への代入もなくなりました。見た目が表のように整列されており、どの条件で何が返されるのかが一目瞭然です。

この新しい構文の主な特徴は以下の通りです。

スイッチ式の基本的な使い方

スイッチ式は、値を返すための条件分岐に特化しています。ここでは、その基本的なルールと使い方を詳しく解説します。

変数への代入

スイッチ式は値を返すため、その結果をそのまま変数に代入することができます。

int number = 1;
string message = number switch
{
  1 => "一番です",
  2 => "二番です",
  _ => "その他です"
};

このように、右辺に直接条件分岐を書けるため、初期化と同時に値を確定させることができます。

複数の条件をまとめる

従来のswitch文では、複数のcaseを並べて処理を共通化することがありました。スイッチ式では、論理演算子などは使えませんが、パターンマッチングの機能を活用することで柔軟な記述が可能です（後述します）。単純な値の一致だけでなく、より高度な条件設定ができるのが強みです。

defaultの代わりの「_（アンダースコア）」

従来のdefaultケースに相当するのが、_（アンダースコア）です。これは「破棄パターン」と呼ばれ、 ここまでの条件のいずれにも当てはまらなかったすべての値 にマッチします。

スイッチ式は式であるため、 必ず何らかの値を返す必要があります。 そのため、全てのパターンを網羅するか、この_を使ってデフォルトの値を指定することが必須となります。もし網羅されていないパターンがあり、実行時にその値が来た場合、例外が発生するので注意が必要です。

パターンマッチングとの組み合わせ

スイッチ式の真価は、C#の強力な「パターンマッチング」と組み合わせたときに発揮されます。単なる値の比較だけでなく、オブジェクトのプロパティや数値の範囲に基づいた分岐が可能です。

プロパティパターン

オブジェクトの中身（プロパティ）を見て分岐させることができます。

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

public string GetUserType(User user) => user switch
{
  { Age: < 20 } => "未成年",
  { Age: >= 20, Age: < 65 } => "成人",
  { Age: >= 65 } => "高齢者",
  _ => "不明"
};

この例では、UserオブジェクトのAgeプロパティの値によって分岐しています。{ Age: < 20 } のような書き方で、オブジェクトの内部状態を直接条件に指定できるのです。

リレーショナルパターン（関係パターン）

数値の比較を行う際に、< や > などの演算子を直接使うことができます。これはC# 9.0から強化された機能です。

int score = 85;
string grade = score switch
{
  >= 90 => "S評価",
  >= 80 => "A評価",
  >= 70 => "B評価",
  >= 60 => "C評価",
  _ => "不合格"
};

従来のif-else文で書いていたような数値の範囲判定が、スイッチ式の中で非常に直感的に記述できるようになりました。

論理パターン

and、or、not といった論理演算子を使って、条件を組み合わせることも可能です。

int temperature = 25;
string feeling = temperature switch
{
  < 10 => "寒い",
  >= 10 and < 25 => "快適",
  >= 25 => "暑い"
};

これにより、複雑な条件分岐も一行でスッキリと表現できます。

スイッチ式を使うメリット

最後に、スイッチ式を導入することで得られるメリットを整理しておきましょう。

コードが劇的に短くなる

冒頭の比較でも見た通り、不要なキーワード（case, break, returnなど）を省略できるため、コードの行数を大幅に削減できます。これにより、画面内に収まる情報量が増え、全体の見通しが良くなります。

ロジックが明確になる

「条件」と「結果」が対になって並ぶため、宣言的な記述になります。これは、「どうやって処理するか」ではなく「何がどうなるか」に注目させる書き方であり、読み手にとってロジックの意図が伝わりやすくなります。

代入漏れを防げる

スイッチ式は値を返すため、変数への代入忘れを防ぐことができます。従来のswitch文では、特定の分岐で変数を設定し忘れるミスが起こり得ましたが、スイッチ式では必ず値を返す必要があるため、コンパイラがチェックしてくれます。

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まとめ

今回は、C#のスイッチ式（アロー構文）について解説しました。

C#は進化を続けており、より書きやすく、より安全な言語になっています。スイッチ式はその代表的な機能の一つです。ぜひ、日々のコーディングに取り入れて、モダンで美しいC#コードを書いてみてください。