変数の値を入れ替える（スワップ）処理を理解しよう

2025年7月1日

1. C# 入門者向け解説記事

C# 入門者向け解説記事

1. はじめに

2 つの変数 a と b の値を入れ替える（スワップする）処理は、アルゴリズム学習の入り口として定番のテーマです。ここでは 一時変数（temp）を使う基本形 と C# 7.0 以降で使えるタプル構文 の 2 通りを中心に、サンプルコードの各行が果たす役割をていねいに解説します。

2. 完成コード全体

// 1. a, b の入力
Console.Write("a の初期値を入力してください: ");
int a = int.Parse(Console.ReadLine());

Console.Write("b の初期値を入力してください: ");
int b = int.Parse(Console.ReadLine());

Console.WriteLine($"\n＜スワップ前＞ a = {a},  b = {b}");

// 2. 値の入れ替え（基本形）
int temp = a;
a = b;
b = temp;

// C# 7.0 以降であればタプル構文も可
// (a, b) = (b, a);

// 3. 結果表示
Console.WriteLine($"＜スワップ後＞ a = {a},  b = {b}");

3. 行ごとの詳細ガイド

区分	行	意図
入力	Console.Write(“a の初期値…");	変数 a の初期値入力をユーザーに促すプロンプト表示
	int a = int.Parse(Console.ReadLine());	キーボード入力された文字列を整数に変換して a に格納
	（同様に b を取得）
経過表示	Console.WriteLine($"\n＜スワップ前＞ …");	入れ替え前の状態を確認用に出力
スワップ	int temp = a;	一時変数 temp を用意し、a の値を待避
	a = b;	先に b の値を a にコピー
	b = temp;	待避していた元の a の値を b にコピー
タプル構文（任意）	(a, b) = (b, a);	右辺のタプルを左辺に分解代入することで一行でスワップ（C# 7.0+）
結果表示	Console.WriteLine($"＜スワップ後＞ …");	入れ替え後の値を表示し、動作確認

int a = int.Parse(Console.ReadLine());の解説

1. ざっくり一文で言うと

キーボードから打ち込んだ文字列を整数に変換し，その整数を a という変数にしまっている ― これがこの 1 行の仕事です。

2. 3 つのパーツに分けてみる

パーツ	役割	たとえ話
Console.ReadLine()	入力ステージ：エンターキーが押されるまで，ユーザーの打ち込んだ文字列（例："42″）を丸ごと受け取る	「受付箱」にメモが投函されるイメージ
int.Parse( … )	変換ステージ：受け取った文字列を整数型 (int) として読める形に変換する（文字列 “42" → 数値 42）	メモの数字を本物のコインに両替
int a = … ;	格納ステージ：変換された整数を “a” と書いたコップに入れる	コインを“a”ラベルのコップに投入

3. もう少し詳しく：内部で起きていること

入力待ち

Console.ReadLine();

ここでプログラムが一時停止し，ユーザーが数字などをタイプして Enter を押すまで待機します。
返り値（戻り値）は 必ず文字列（string 型）。

文字列 → 整数へのキャスト（型変換）

int.Parse(文字列);

int.Parse は 「その文字列が本当に整数表現か？」 をチェックし，問題なければ整数値に変換します。
もし数字以外の文字が混じっていると FormatException が発生し，プログラムはエラー終了します。
安全に書きたいときは int.TryParse を使う方法もある、というのが次のステップ。

変数宣言と同時代入

int a = 変換結果;

ここでメモリ上に 32 ビットの整数変数 a を確保。
その領域に変換済みの数値をコピーして完了。

4. 失敗しないためのワンポイント

よくある疑問／ミス	解説
数字以外を入力されたら？	int.Parse は例外を投げるので，実運用では TryParse を検討しましょう。if (int.TryParse(Console.ReadLine(), out int a)) { … }
小数（例：3.14）を入れたい	double.Parse など別の型に変換する。整数専用の int.Parse ではエラーになります。
変数名は a でよい？	学習サンプルでは OK ですが，実務では「意味が分かる名前」を推奨。例：age, score, itemCount など。

5. まとめ

ReadLine → Parse → 代入 の 3 ステップを一行で実行しているだけ。
変数を“箱（コップ）”，Parse を“両替”と考えるとイメージしやすい。
例外処理（TryParse）も覚えると，より堅牢な入力プログラムを書けるようになります。

このしくみを理解しておくと，ユーザー入力を扱うときに「どこで文字列を数値に直し，どこで保存するか」がはっきり見えるようになります。ぜひ手を動かして確認してみてください。

4. 基本形（temp 方式）のメリットと注意点

観点	ポイント
安全性	同じ型の一時変数を 1 つ用意するだけで、演算や副作用を気にせず確実に入れ替えられる
可読性	どの言語でも通用するオーソドックスな書き方で、学習用サンプルとして最適
パフォーマンス	ヒープ割り当ては発生せず、整数なら 4 バイトのレジスタ／スタック操作のみで高速
注意点	参照型の場合は「参照が入れ替わる」だけで、オブジェクトの中身がコピーされるわけではないことに留意

5. タプル構文によるスワップ

(a, b) = (b, a);

対応バージョン: C# 7.0 以上
仕組み: 右辺 (b, a) で２値のタプルを生成 → 左辺のタプル (a, b) に分解代入
メリット:
- コードが一行で書け、意図が直感的
- ジェネリック型や複数戻り値を扱うメソッドとも相性が良い
デメリット:
- C# 6.0 以前では使えない
- 一時的にタプルオブジェクトを生成するため、値型どうしの入れ替えなら temp 方式よりわずかにオーバーヘッドがある

スワップ（値の入れ替え）は「中身の入れ替えゲーム

1. 変数は「ラベルが貼られたコップ」

int a = 5; は “a” と書かれたコップに「5」というビー玉を入れるイメージ
int b = 9; なら “b” と書かれたコップに「9」が入る

2. スワップでやりたいこと

コップ a と b に入っているビー玉を丸ごと交換したい。

そのまま入れ替えようとすると、先に入っているビー玉がこぼれてしまいます。

そこで 一時コップ（temp） を用意します。

3. 手順を紙芝居で

手順	どのコップに何が入るか
① temp = a	temp: 5 ／ a: 5 ／ b: 9
② a = b	temp: 5 ／ a: 9 ／ b: 9
③ b = temp	temp: 5 ／ a: 9 ／ b: 5

結果として a が 9、b が 5 になり、入れ替え完了。

ポイントは 「失くさないように一度 temp に避難させる」 ことです。

4. コードにすると

int temp = a; // ①
a = b;        // ②
b = temp;     // ③

5. C# 7.0 以降なら “魔法の一行”

(a, b) = (b, a);   // タプル構文

右側 (b, a) で “9 と 5” というペアを作り
左側 (a, b) に まとめて代入 しているイメージ
実際は内部で temp 的な働きをする仕組みが用意されているので、初心者は「裏で同じことをしてくれている」と覚えれば十分です

6. よくある疑問

Q	A
temp を使わずに足し算・引き算でもできる？	できますが、桁あふれ（オーバーフロー）や読みづらさのため初心者にはおすすめしません。
参照型（オブジェクト）の場合は？	“参照先” が入れ替わるだけで、オブジェクトの中身そのものはコピーされません。

まとめ