【C#】StringBuilder入門：大量の文字列を高速に連結する理由と使い方

2025年11月12日

`+`演算子による文字列連結の問題点

C#で文字列を連結する最も簡単な方法は + や += 演算子を使うことです。

string message = "User: ";
message += "Admin"; // "User: Admin"

この方法は、数回の連結であれば全く問題ありません。しかし、forやforeachといったループ処理の中で、何百回、何千回と文字列を += で連結し続けると、深刻なパフォーマンス低下を引き起こす可能性があります。

C#の`string`は「不変（Immutable）」

パフォーマンスが低下する原因は、C#のstring型が「不変（Immutable）」であるという特性にあります。

string型の変数は、一度作成されると、その中身（メモリ上のデータ）を変更することはできません。message += "Admin"; という操作は、message変数の末尾にデータを追加しているように見えますが、内部的には以下の処理が行われています。

"User: " と "Admin" の両方を格納できる、新しいメモリ領域を確保します。
そこに "User: Admin" という新しい文字列を作成します。
message 変数が、この新しい文字列を参照するように切り替えます。
古い "User: " の文字列は、やがてガベージコレクション（GC）によって破棄されます。

ループ内でこの操作を10,000回繰り返すと、10,000個の不要な中間文字列オブジェクトが生成・破棄されることになり、これがCPUとメモリに大きな負荷を与えます。

`StringBuilder`による解決

この問題を解決するために、C#にはSystem.Text名前空間にStringBuilderクラスが用意されています。

StringBuilderは、内部に可変（変更可能）な文字バッファ（編集領域）を持っています。stringとは異なり、StringBuilderに対する文字列の追加（Append）は、既存のバッFAにデータを書き足していくだけで、新しいオブジェクトを（バッファが満杯になるまでは）生成しません。

これにより、ループ内で大量の文字列を連結する場合でも、非常に高速に処理を行うことができます。

`StringBuilder` の基本的な使い方

StringBuilderを使用するには、まずSystem.Text名前空間をusingし、クラスをインスタンス化します。

主なメソッド:

Append(string value): バッファの末尾に文字列を追加します。
AppendLine(string value): バッファの末尾に文字列を追加し、さらに改行文字を追加します。
ToString(): 最後に、バッファ内に構築されたすべての文字列を、単一のstring型として取り出します。

コード例：`foreach`ループでの使用

List<string>（文字列のリスト）の各要素を、AppendLineを使用して1行ずつ連結し、最終的なレポート文字列を生成する例です。

using System;
using System.Text; // StringBuilder を使用するために必要
using System.Collections.Generic;

public class StringBuilderExample
{
    public static void Main()
    {
        // 処理対象のデータリスト
        var reportLines = new List<string>
        {
            "Line 1: Server OK",
            "Line 2: Database Connected",
            "Line 3: User 'Guest' login",
            "Line 4: Process Complete"
        };

        // 1. StringBuilder のインスタンスを生成
        var logBuilder = new StringBuilder();

        // 2. ループの「外」でインスタンスを生成するのが重要
        
        logBuilder.AppendLine("--- Log Report Start ---");

        // 3. ループ内で Append / AppendLine を呼び出す
        foreach (var line in reportLines)
        {
            // AppendLine は、文字列を追加した後に改行を追加する
            logBuilder.AppendLine(line);
        }

        logBuilder.AppendLine("--- Log Report End ---");

        // 4. 最後に ToString() で結果を一つの string として取り出す
        string finalLog = logBuilder.ToString();

        // 5. 構築された文字列を出力
        Console.WriteLine(finalLog);
    }
}

出力結果:

--- Log Report Start ---
Line 1: Server OK
Line 2: Database Connected
Line 3: User 'Guest' login
Line 4: Process Complete
--- Log Report End ---

まとめ

stringの+や+=による連結は、コードがシンプルで読みやすいですが、ループ内で大量に実行するとパフォーマンスが低下します。

少数の連結: string + や文字列補間（$）で問題ありません。
forやforeachループ内の大量の連結: 必ずStringBuilderを使用します。

StringBuilderは、不要なオブジェクト生成とガベージコレクションの負荷を劇的に削減し、アプリケーションの応答性を維持するための必須のツールです。

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この記事を書いた人

mori

私が勉強したこと、実践したこと、してることを書いているブログです。
主に資産運用について書いていたのですが、
最近はプログラミングに興味があるので、今はそればっかりです。

【C#】StringBuilder入門：大量の文字列を高速に連結する理由と使い方

+演算子による文字列連結の問題点

C#のstringは「不変（Immutable）」

StringBuilderによる解決

StringBuilder の基本的な使い方

コード例：foreachループでの使用

まとめ