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【C#】Dictionaryをforeachで扱う時のKeyValue取得から注意点まで徹底解説

スキル&仕事術
悩んでる人

C#のDictionaryをforeachで回したいけど、書き方がよくわからない

悩んでる人

KeyValuePairって何？varで書けるの？ループ中に変更したらエラーになった！

C#でDictionaryを使っていると、foreachでどう書けばいいか迷う場面は多いですよね。

おしけん

キーだけ欲しいとき、値だけ欲しいとき、ループ中に変更したいときで、書き方が変わるので、覚えづらいと思います。

本記事では、C#のDictionary × foreachを基本から応用まで、サンプルコードつきで丁寧に解説します！

実務でよく使うパターンも紹介するので、ぜひ最後まで読んでください！

この記事でわかること
  • Dictionaryをforeachでループする基本的な書き方
  • キーのみ・値のみを取得する方法（Keys / Values）
  • タプル構文でスッキリ書く方法（C# 7以降）
  • ループ中にDictionaryを変更する方法（InvalidOperationException対処）
  • LINQを使ってソート（OrderBy）しながらforeachする方法
  • for文との違いとパフォーマンスの考え方
この記事を書いた人
  • システムエンジニア10年目
  • 会社員3年⇒フリーランス7年目
  • 保険系 / 物流系 / 鉄道系 / 小売系などのシステム開発に従事
  • プログラミング講師
目次

Dictionary と foreach の基本を理解しよう

C#の Dictionary は、「キー（Key）」と「値（Value）」をペアで管理するコレクションです。

配列やListがインデックス番号で管理するのに対し、Dictionaryはキーを使って値を取り出します。

悩んでる人

Dictionaryにforeachって使えるの？インデックスがないのに…

おしけん

使えます！Dictionaryはforeachで回せるように設計されています。ループ変数は「KeyValuePair」という型になりますよ。

DictionaryはListと同様に IEnumerable インターフェースを実装しているため、foreachでループ処理が可能です。

ポイント
  • Dictionaryをforeachでループすると、各要素はKeyValuePair<TKey, TValue> 型として取り出されます。
  • KeyプロパティにキーAlue、Valueプロパティに値が格納されています。

基本の書き方：キーと値を同時に取得する

まずは、一番基本的な書き方から見ていきましょう。

Dictionaryをforeachでループするとき、各要素は KeyValuePair として取り出されます。

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 社員名とスコアのDictionary
        var scores = new Dictionary<string, int>
        {
            { "田中", 85 },
            { "鈴木", 92 },
            { "佐藤", 78 }
        };

        // ① var を使う書き方（推奨）
        foreach (var pair in scores)
        {
            Console.WriteLine($"{pair.Key}: {pair.Value}点");
        }

        // ② KeyValuePair を明示する書き方
        foreach (KeyValuePair<string, int> pair in scores)
        {
            Console.WriteLine($"{pair.Key}: {pair.Value}点");
        }
    }
}
出力結果

田中: 85点
鈴木: 92点
佐藤: 78点

ポイント
  • var を使った書き方が実務では主流です。
  • 型は自動で KeyValuePair<string, int> と推論されるので、記述がシンプルになります。
  • キーは pair.Key、値は pair.Value でアクセスできます。
おしけん

①と②は結果は同じです！実務では短く書ける「var」を使う方が断然多いですよ。

キーだけ・値だけを取得する方法

キーだけ・値だけを取り出したい場合は、Keys プロパティ / Values プロパティ を使います。

var scores = new Dictionary<string, int>
{
    { "田中", 85 }, { "鈴木", 92 }, { "佐藤", 78 }
};

// ▼ キーだけ取得
foreach (var key in scores.Keys)
{
    Console.WriteLine(key); // 田中, 鈴木, 佐藤
}

// ▼ 値だけ取得
foreach (var val in scores.Values)
{
    Console.WriteLine(val); // 85, 92, 78
}

// ⚠️ これはNG（二重検索になり非効率）
foreach (var key in scores.Keys)
{
    Console.WriteLine(scores[key]); // 毎回検索が発生する
}

// ✅ キーと値の両方が必要なら直接ループする
foreach (var pair in scores)
{
    Console.WriteLine($"{pair.Key}: {pair.Value}");
}
注意：Keys ループ中に値も取得する場合

キーだけでよい場合は dic.Keys でOKです。

しかし、 foreach (var key in dic.Keys) { var val = dic[key]; } のようにループ内で値を再取得すると、Dictionaryへの二重検索が発生して非効率になります。

キーと値の両方が必要なら、最初から foreach (var pair in dic) を使いましょう。

タプル構文でスッキリ書く（C# 7以降）

C# 7（.NET Core 2.0以降）では、タプル構文を使ってforeachをさらにスッキリ書けるようになりました。

pair.Key / pair.Value の代わりに、自分でわかりやすい変数名を直接指定できます。

var scores = new Dictionary<string, int>
{
    { "田中", 85 }, { "鈴木", 92 }, { "佐藤", 78 }
};

// ✅ タプル構文（C# 7 / .NET Core 2.0以降）
foreach (var (name, score) in scores)
{
    Console.WriteLine($"{name}: {score}点");
}
出力結果

田中: 85点
鈴木: 92点
佐藤: 78点

キーだけ欲しいときはアンダースコアで値を破棄します。

var scores = new Dictionary<string, int>
{
    { "田中", 85 }, { "鈴木", 92 }, { "佐藤", 78 }
};

// キーだけ欲しいときはアンダースコアで値を破棄
foreach (var (name, _) in scores)
{
    Console.WriteLine(name);
}
出力結果

田中
鈴木
佐藤

値だけ欲しいときはキーを破棄します。

var scores = new Dictionary<string, int>
{
    { "田中", 85 }, { "鈴木", 92 }, { "佐藤", 78 }
};

// 値だけ欲しいときはキーを破棄
foreach (var (_, score) in scores)
{
    Console.WriteLine(score);
}
出力結果

85
92
78

おしけん

アンダースコア「_」を使うと「この変数は使わない」という意図を明示できます。不要な変数名をつけなくていいので、コードがより読みやすくなりますよ！

ポイント：タプル構文を使う際の注意点
  • .NET Framework環境では標準でタプル構文が使えません。
  • その場合は、拡張メソッドで Deconstruct を追加することで対応できます。
  • .NET Core 2.0以降 / .NET 5以降であれば、追加作業なしで使えます。

ループ中にDictionaryを変更する方法

foreachのループ中にDictionaryを変更しようとすると、InvalidOperationException が発生します。

これは、foreachが内部でEnumerator（列挙子）を使っており、途中でコレクションが変わると正しく動作できなくなるためです。

var users = new Dictionary<int, string>
{
    { 1, "山田" }, { 2, "田中" }, { 3, "鈴木" }
};

// ❌ NG：ループ中に要素を追加 → 例外発生！
foreach (var item in users)
{
    users.Add(4, "佐藤"); // 💥 InvalidOperationException
}
悩んでる人

なんで直接変更するとエラーになるの？

foreachはDictionary内部の Enumerator（列挙子）を使って要素を順番に取り出しています。

ループ中にAdd・Remove・値の代入などコレクション自体が変化すると、列挙子が無効になるのでエラーとなります。

悩んでる人

じゃあ、どうすればいいんだろう？

解決策
  1. 値を更新したい：users.Keys.ToList() でキーをコピーしてからループ
  2. 要素を削除したい：users.Keys.ToList() でコピー後 Remove() を呼ぶ
  3. 要素を追加したい：ループ後に追加するか、別リストに溜めてからAddする
var users = new Dictionary<int, string>
{
    { 1, "山田" }, { 2, "田中" }, { 3, "鈴木" }
};

// ✅ OK：値を更新したい → Keys.ToList() でループ
foreach (var key in users.Keys.ToList())
{
    users[key] = "更新済み"; // ✅ OK：値の変更はエラーなし
}

// ✅ OK：要素を削除したい → ToList() でコピーしてからRemove
foreach (var key in users.Keys.ToList())
{
    if (key == 2)
    {
        users.Remove(key); // ✅ ToList()後なのでOK
    }
}

LINQを使ってソートしながらforeachする

Dictionaryは、要素の順序を保証しません。

foreachで取り出す順番は不定です。

ソートが必要なときは、LINQの OrderBy / OrderByDescending と組み合わせて使います。

using System.Linq; // LINQ を使うために必要

var scores = new Dictionary<string, int>
{
    { "田中", 85 }, { "鈴木", 92 }, { "佐藤", 78 },
    { "山田", 71 }, { "高橋", 65 }
};

// ▼ 値（スコア）の昇順でループ
foreach (var pair in scores.OrderBy(x => x.Value))
{
    Console.WriteLine($"{pair.Key}: {pair.Value}点");
}

// ▼ 値（スコア）の降順でループ（高い順）
// 実務でランキング表示によく使われる！
var rank = 1;
foreach (var pair in scores.OrderByDescending(x => x.Value))
{
    Console.WriteLine($"{rank++}位：{pair.Key}（{pair.Value}点）");
}
出力結果

1位：鈴木（92点）
2位：田中（85点）
3位：佐藤（78点）
4位：山田（71点）
5位：高橋（65点）

キー（名前）のアルファベット順でループする場合は、次のように書きます。

// ▼ キー（名前）のアルファベット順でループ
foreach (var pair in scores.OrderBy(x => x.Key))
{
    Console.WriteLine($"{pair.Key}: {pair.Value}");
}
ポイント：foreachの取り出し順について

「試してみたら登録した順番通りに出てきた」という経験をすることがあります。

しかしこれは仕様ではなく偶然です。

順番を保証したい場合は、必ずLINQのOrderByを使いましょう。

for文との違いとパフォーマンス

Dictionaryを for 文でループすることは技術的には可能ですが、パフォーマンス上の問題があります。

ElementAt(i) を使った for ループは計算量が O(n²) になり、要素が多いほど遅くなります。

using System.Linq;

var dic = new Dictionary<string, int>
{
    { "田中", 85 }, { "鈴木", 92 }, { "佐藤", 78 }
};

// ✅ 推奨：foreach でループ O(n)
foreach (var pair in dic)
{
    Console.WriteLine($"{pair.Key}: {pair.Value}");
}

// ❌ 非推奨：for + ElementAt → O(n²) になる！
for (int i = 0; i < dic.Count; i++)
{
    var pair = dic.ElementAt(i); // ← 毎回先頭から探索する
    Console.WriteLine($"{pair.Key}: {pair.Value}");
}

// 💡 インデックス番号が必要なときはこちらを使う
var index = 0;
foreach (var pair in dic)
{
    Console.WriteLine($"[{index}] {pair.Key}: {pair.Value}");
    index++;
}
DictionaryをElementAt()でforループするのは非推奨

Dictionaryは配列のような連続したメモリ配置ではありません。

ElementAt(i) は毎回先頭から i 番目の要素を探索するため、ループ全体で O(n²) の計算量になります。

要素数が増えると処理時間が指数的に増加するので、Dictionaryのループはforeachを使いましょう。

よくあるミスとその対策

C#のDictionary foreachでよくあるミスと対策をまとめます。

❌ ミス① ループ中にDictionaryを変更してしまう

発生するエラー

InvalidOperationException: Collection was modified; enumeration operation may not execute.

対策

Keys.ToList() でキーをコピーしてからループする

❌ ミス② 取り出し順に依存したコードを書いてしまう

よくある誤解

「追加した順番に取り出せる」と思い込むのは危険です。

対策

順番が必要な場合は OrderBy / OrderByDescending でソートしてからforeachする

❌ ミス③ Keys でループして dic[key] で値を取り出す

パフォーマンスの問題

ループごとにDictionaryの再検索（ハッシュテーブルルックアップ）が発生します。

対策

キーと値の両方が必要なら foreach (var pair in dic) を使う

シチュエーション推奨する書き方評価
キーと値の両方が必要foreach (var pair in dic)◎ 最推奨
キーだけ必要foreach (var key in dic.Keys)◎
値だけ必要foreach (var val in dic.Values)◎
変数名を明確にしたいforeach (var (name, score) in dic)◎（C#7以降）
ソートしながらループforeach (var pair in dic.OrderBy(x => x.Value))◎
ループ中に要素を変更foreach (var key in dic.Keys.ToList())◎
for + ElementAt でループ—❌ 非推奨（O(n²)）

まとめ

  • Dictionaryをforeachでループすると、各要素は KeyValuePair\ として取り出される
  • 実務で最もよく使う書き方は foreach (var pair in dic)（varによる型推論）
  • キーだけなら dic.Keys、値だけなら dic.Values でループできる
  • C# 7 / .NET Core 2.0以降なら foreach (var (key, val) in dic) のタプル構文が使える
  • ループ中に変更するとエラーが出るため、Keys.ToList() でコピーしてからループする
  • 取り出し順は保証されないのでソートが必要なときはLINQの OrderBy を組み合わせる
  • for + ElementAt でのループは O(n²) になるため非推奨。Dictionary は foreach が正解
おしけん

Dictionary × foreach は、覚えるパターンがいくつかありますが、まずは「foreach (var pair in dic)」の基本形から使ってみてください。実務でコードを書くうちに自然と使い分けられるようになりますよ！

C#のDictionaryをforeachでループする方法を、基本から注意点まで解説しました。

次のステップとして、LINQをもっと活用したり、ConcurrentDictionary（スレッドセーフ版）についても調べてみると理解がさらに深まります！

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