C#のQueue.CopyTo()メソッドの使い方を徹底解説！配列へのコピー方法と実行例

C#のQueue.CopyTo()メソッドは、キュー（Queue）に格納されている要素を、既存の1次元配列へ指定したインデックス位置からコピーするために使用されるメソッドです。キューの内容を配列として扱いたい場合や、既存の配列の一部にキューの要素を挿入したい場合などに便利です。

構文

CopyTo()メソッドの構文は以下の通りです。

public virtual void CopyTo (Array arr, int index);

パラメータ

arr：キューからコピーされた要素の格納先となる1次元配列を指定します。
index：コピーを開始する配列内の位置を、0から始まるインデックスで指定します。

なお、このメソッドを使用する際には以下の点に注意が必要です。

• arrがnullの場合、ArgumentNullExceptionがスローされます。
• indexが負の値の場合、ArgumentOutOfRangeExceptionがスローされます。
• 配列の容量が不足している場合、ArgumentExceptionがスローされます。

使用例1：int型のキューを配列へコピー

まずは、int型のキューを配列にコピーする基本的な例を見てみましょう。

using System;
using System.Collections.Generic;
public class Demo {
    public static void Main() {
        Queue<int> queue = new Queue<int>();
        queue.Enqueue(100);
        queue.Enqueue(200);
        queue.Enqueue(300);
        Console.Write("要素数 = ");
        Console.WriteLine(queue.Count);
        Console.WriteLine("キューの内容...");
        foreach(int i in queue) {
            Console.WriteLine(i);
        }
        Console.WriteLine("キューに500は含まれているか？ = " + queue.Contains(500));
        int[] intArr = new int[5];
        intArr[0] = 1;
        intArr[1] = 2;
        intArr[2] = 3;
        intArr[3] = 4;
        // インデックス1からキューの要素をコピー
        queue.CopyTo(intArr, 1);
        Console.WriteLine("\nキュー（更新後）");
        foreach(int i in queue) {
            Console.WriteLine(i);
        }
        Console.WriteLine("\n配列（更新後）");
        foreach(int i in intArr) {
            Console.WriteLine(i);
        }
    }
}

出力結果

上記のコードを実行すると、以下のような出力が得られます。

要素数 = 3
キューの内容...
100
200
300
キューに500は含まれているか？ = False
キュー（更新後）
100
200
300
配列（更新後）
1
100
200
300
0

この例では、初期値「1, 2, 3, 4」が入った長さ5の配列に対して、インデックス1からキューの要素（100, 200, 300）をコピーしています。その結果、配列は「1, 100, 200, 300, 0」となり、元の値2〜4が上書きされ、最後の要素0はそのまま残っていることがわかります。

使用例2：string型のキューを配列へコピー

次に、string型のキューを使った別の例を見てみましょう。

using System;
using System.Collections.Generic;
public class Demo {
    public static void Main() {
        Queue<string> queue = new Queue<string>();
        queue.Enqueue("Tim");
        queue.Enqueue("Jack");
        queue.Enqueue("Nathan");
        queue.Enqueue("Tom");
        queue.Enqueue("David");
        queue.Enqueue("Mark");
        Console.Write("要素数 = ");
        Console.WriteLine(queue.Count);
        Console.WriteLine("キューの内容...");
        foreach(string i in queue) {
            Console.WriteLine(i);
        }
        string[] strArr = new string[10];
        strArr[0] = "AB";
        strArr[1] = "BC";
        strArr[2] = "DE";
        strArr[3] = "EF";
        // インデックス1からキューの要素をコピー
        queue.CopyTo(strArr, 1);
        Console.WriteLine("\nキュー（更新後）");
        foreach(string i in queue) {
            Console.WriteLine(i);
        }
        Console.WriteLine("\n配列（更新後）");
        foreach(string i in strArr) {
            Console.WriteLine(i);
        }
    }
}

出力結果

上記のコードを実行すると、以下のような出力が得られます。

要素数 = 6
キューの内容...
Tim
Jack
Nathan
Tom
David
Mark
キュー（更新後）
Tim
Jack
Nathan
Tom
David
Mark
配列（更新後）
AB
Tim
Jack
Nathan
Tom
David
Mark

この例では、6つの名前が格納されたキューを、長さ10の文字列配列のインデックス1からコピーしています。先頭の「AB」は保持され、それ以降にキューの要素が順番に書き込まれています。また、CopyTo()メソッドはあくまでコピーを行うため、元のキューの内容は変更されない点にも注目してください。

まとめ

Queue.CopyTo()メソッドを使うことで、キューの要素を簡単に既存の配列へコピーできます。コピー開始位置を自由に指定できるため、配列の一部だけをキューの内容で置き換えたい場合に特に有用です。ただし、コピー先の配列サイズが十分であることを事前に確認し、例外処理も適切に行うことが重要です。