C#インデックス付きforeach（開発者向けの仕組み）

foreachループの基本

foreachループは、IEnumerableを実装する配列、リスト、辞書、その他の型の反復処理を簡素化するように設計されています。 foreach文を使って整数データ型の配列をループ処理する基本的な例を示します：

int[] numbers = { 10, 20, 30, 40 };
foreach (int number in numbers)
{
    Console.WriteLine(number);
}

int[] numbers = { 10, 20, 30, 40 };
foreach (int number in numbers)
{
    Console.WriteLine(number);
}

この例では、numberは、各反復中のコレクションの要素を表しています。 ループは自動的に配列のすべての要素を繰り返し処理します。 しかし、現在の要素のインデックスにアクセスする組み込みの方法はありません。

foreachループでインデックスを処理する

C#はforeachループでインデックスを直接提供しませんが、いくつかのテクニックで解決できます。 これらの方法について詳しく説明しましょう。

int[] numbers = { 10, 20, 30, 40 };
int numberIndex = 0;
foreach (int number in numbers)
{
    Console.WriteLine($"Index: {numberIndex}, Value: {number}");
    numberIndex++;
}

int[] numbers = { 10, 20, 30, 40 };
int numberIndex = 0;
foreach (int number in numbers)
{
    Console.WriteLine($"Index: {numberIndex}, Value: {number}");
    numberIndex++;
}

int[] numbers = { 10, 20, 30, 40 };
foreach (var item in numbers.Select((value, index) => new { value, index }))
{
    Console.WriteLine($"Index: {item.index}, Value: {item.value}");
}

int[] numbers = { 10, 20, 30, 40 };
foreach (var item in numbers.Select((value, index) => new { value, index }))
{
    Console.WriteLine($"Index: {item.index}, Value: {item.value}");
}

public static IEnumerable<(int index, T value)> WithIndex<T>(this IEnumerable<T> source)
{
    int index = 0;
    foreach (T value in source)
    {
        yield return (index, value);
        index++;
    }
}

public static IEnumerable<(int index, T value)> WithIndex<T>(this IEnumerable<T> source)
{
    int index = 0;
    foreach (T value in source)
    {
        yield return (index, value);
        index++;
    }
}

int[] numbers = { 10, 20, 30, 40 };
foreach (var (index, value) in numbers.WithIndex())
{
    Console.WriteLine($"Index: {index}, Value: {value}");
}

int[] numbers = { 10, 20, 30, 40 };
foreach (var (index, value) in numbers.WithIndex())
{
    Console.WriteLine($"Index: {index}, Value: {value}");
}

インデックスにアクセスするために while ループを使用する

配列やリストのようなコレクションを扱う場合、インデックス変数と組み合わせてwhileループを使用すると、インデックスと現在の要素の両方にアクセスできます：

int[] numbers = { 10, 20, 30, 40 };
int index = 0;
while (index < numbers.Length)
{
    Console.WriteLine($"Index: {index}, Value: {numbers[index]}");
    index++;
}

int[] numbers = { 10, 20, 30, 40 };
int index = 0;
while (index < numbers.Length)
{
    Console.WriteLine($"Index: {index}, Value: {numbers[index]}");
    index++;
}

C# foreach with index (How It Works For Developers)：図1 - インデックスの出力

この方法では、インデックス変数を配列またはリストの添え字として使用することで、インデックスと現在の要素の両方に直接アクセスできます。

.NETにおけるカスタム コレクションとイテレータ

カスタマイズされたコレクションを使用している場合は、インデックス付きアクセスをサポートするイテレータを実装することができます。 IEnumerable インターフェースを実装し、yield return ステートメントを使用することで、要素とそのインデックスの両方を返すイテレータを作成できます。

IEnumerableを実装したカスタムコレクションを作成する例を示します：

public class CustomCollection<T> : IEnumerable<T>
{
    private T[] _items;
    public CustomCollection(T[] items)
    {
        _items = items;
    }
    public IEnumerator<T> GetEnumerator()
    {
        for (int i = 0; i < _items.Length; i++)
        {
            yield return _items[i];
        }
    }
    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return GetEnumerator();
    }
}

public class CustomCollection<T> : IEnumerable<T>
{
    private T[] _items;
    public CustomCollection(T[] items)
    {
        _items = items;
    }
    public IEnumerator<T> GetEnumerator()
    {
        for (int i = 0; i < _items.Length; i++)
        {
            yield return _items[i];
        }
    }
    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return GetEnumerator();
    }
}

そして、foreachループでこのカスタムコレクションを使用することができます：

var customCollection = new CustomCollection<int>(new int[] { 10, 20, 30, 40 });
foreach (int number in customCollection)
{
    Console.WriteLine(number);
}

var customCollection = new CustomCollection<int>(new int[] { 10, 20, 30, 40 });
foreach (int number in customCollection)
{
    Console.WriteLine(number);
}

GetEnumeratorメソッドを実装し、yield returnを使用することで、.NETの他のコレクションと同じようにforeachループでカスタムコレクションを使用できるイテレータを作成します。

辞書を使用し、キーと値のペアを反復する

辞書を扱う場合、foreachループを使えば、キーと値のペアを直接反復処理することができます。 これは、各反復中にキーと値の両方にアクセスする一般的なユースケースです：

Dictionary<int, string> dict = new Dictionary<int, string>
{
    { 1, "Apple" },
    { 2, "Banana" },
    { 3, "Cherry" }
};
foreach (var kvp in dict)
{
    Console.WriteLine($"Key: {kvp.Key}, Value: {kvp.Value}");
}

Dictionary<int, string> dict = new Dictionary<int, string>
{
    { 1, "Apple" },
    { 2, "Banana" },
    { 3, "Cherry" }
};
foreach (var kvp in dict)
{
    Console.WriteLine($"Key: {kvp.Key}, Value: {kvp.Value}");
}

この例では、kvp.Keyが現在のキーを、kvp.Valueが現在の値を示します。

C#のforeachループとインデックスでPDFを使う

C# foreach with index (How It Works For Developers)：図2 - IronPDF.

IronPDFはHTMLからのPDF生成やその他のPDF関連のタスクをC#で処理するためのPDFライブラリです。 最新の.NET Frameworkにも対応しています。 IronPDFを使ってPDFを生成するとき、データのコレクションを繰り返し処理し、PDFファイルに動的にコンテンツを挿入する必要があるかもしれません。foreachループをインデックス処理と組み合わせることで、コレクション内の現在のアイテムのインデックスに基づいて、位置決め、番号付け、カスタムロジックを管理することができます。 IronPdfを使ってPDFを作成し、コレクションの各アイテムをインデックスとともにドキュメントに挿入する例を示します。

using IronPdf;
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // Create a new PDF document renderer
        var pdf = new ChromePdfRenderer();

        // Sample data array
        string[] items = { "First Item", "Second Item", "Third Item" };

        // Initialize the HTML content with foreach loop and index
        string htmlContent = "<html><body>";
        int index = 0;
        foreach (var item in items)
        {
            htmlContent += $"<h2>Item {index + 1}: {item}</h2>";
            index++;
        }
        htmlContent += "</body></html>";

        // Render the HTML to PDF
        var pdfDocument = pdf.RenderHtmlAsPdf(htmlContent);

        // Save the PDF document
        pdfDocument.SaveAs("output.pdf");

        // Notify completion
        Console.WriteLine("PDF created successfully with indexed items.");
    }
}

using IronPdf;
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // Create a new PDF document renderer
        var pdf = new ChromePdfRenderer();

        // Sample data array
        string[] items = { "First Item", "Second Item", "Third Item" };

        // Initialize the HTML content with foreach loop and index
        string htmlContent = "<html><body>";
        int index = 0;
        foreach (var item in items)
        {
            htmlContent += $"<h2>Item {index + 1}: {item}</h2>";
            index++;
        }
        htmlContent += "</body></html>";

        // Render the HTML to PDF
        var pdfDocument = pdf.RenderHtmlAsPdf(htmlContent);

        // Save the PDF document
        pdfDocument.SaveAs("output.pdf");

        // Notify completion
        Console.WriteLine("PDF created successfully with indexed items.");
    }
}

こちらが出力されたPDFファイルです:

C# foreach with index (How It Works For Developers)：図3 - PDF出力。

結論

C# foreach with index (How It Works For Developers)：図4 - ライセンス。

C#では、foreachループはコレクションを繰り返し処理する便利な方法ですが、インデックスのネイティブサポートがありません。 しかし、この制限を克服する方法はいくつかあります。 単純なインデックス変数、LINQのSelectメソッド、またはカスタムイテレータのいずれを使用する場合でも、反復処理中に現在または次の要素のインデックスにアクセスすることができます。 これらのテクニックを理解することで、特に各要素のインデックスを知る必要がある場合に、foreachループをより効率的に使用することができます。

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