【C#】switch文のcaseラベルで条件判定を行う（when句とパターンマッチング）

2025年12月10日

C# 7.0 以降、switch 文の機能が大幅に拡張され、「パターンマッチング」が利用可能になりました。これにより、単なる定数の一致判定だけでなく、型の判定や、when 句を用いた詳細な条件判定が可能になっています。

従来は if-else 文を連ねて記述していたような複雑な条件分岐も、switch 文を使うことで構造化され、可読性の高いコードに書き換えることができます。

本記事では、object 型の入力を受け取り、その型と値の条件（範囲など）に基づいて処理を振り分ける実装例を紹介します。

実装例：型と値の複合条件判定

以下のコードは、様々な型のデータが混在するリストを処理するシミュレーションです。switch 文の中で case 型変数 when 条件式 という構文を使用し、型チェックと値の評価を同時に行っています。

using System;

namespace SwitchPatternExample
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 処理対象のデータ（int, double, string, nullなどが混在）
            object[] rawData = { 100, -5, 3.14, 0.01f, "Status OK", null };

            Console.WriteLine("--- データ解析開始 ---");

            foreach (var data in rawData)
            {
                ProcessData(data);
            }
        }

        static void ProcessData(object data)
        {
            switch (data)
            {
                // 1. 型パターン + when句（ガード条件）
                // int型であり、かつ 1 以上の場合
                case int i when i >= 1:
                    Console.WriteLine($"[正の整数] 値: {i}");
                    break;

                // 2. 同じint型でも条件が異なる場合
                // 上記の条件(>= 1)にマッチしなかったint型がここに来る
                case int i:
                    Console.WriteLine($"[その他の整数] 値: {i}");
                    break;

                // 3. 複数のケースラベルのフォールスルー
                // double型 または float型 で、かつ 1.0 以上の場合
                // 異なる型であってもロジックを共有できる
                case double d when d >= 1.0:
                case float f when f >= 1.0f:
                    Console.WriteLine($"[1.0以上の実数] 値: {data}");
                    break;

                // 4. 特定の値を持つ文字列の場合（定数パターン）
                case "Status OK":
                    Console.WriteLine("[ステータス] 正常です。");
                    break;

                // 5. nullチェック
                case null:
                    Console.WriteLine("[エラー] データが null です。");
                    break;

                // 6. どの条件にも一致しない場合
                default:
                    Console.WriteLine($"[未対応の型] {data.GetType().Name}");
                    break;
            }
        }
    }
}

解説とポイント

1. 型パターンと変数宣言

case int i のように記述することで、変数 data が int 型であるかを判定し、安全にキャストした結果を変数 i に代入します。この変数 i は、その case ブロック内でのみ有効です。

2. when句（ガード条件）

case ... when 条件式 と記述することで、型の一致に加えて、さらに細かい条件（値の範囲など）を追加できます。これを「ガード条件」と呼びます。

case int i when i >= 1:

この機能により、データ型に応じたバリデーションロジックを switch 文の中にスッキリと収めることができます。

3. 評価の順序

switch 文は上から順に評価されます。そのため、より厳しい条件（範囲が狭い条件）を上に、緩い条件（包括的な条件）を下に記述する必要があります。例えば、上記のコードで case int i: を case int i when i >= 1: よりも先に記述してしまうと、すべての整数が最初のケースに吸い込まれてしまうため、意図した動作になりません。