JavaのCharArrayReaderクラスの使い方を初心者向けに解説！効率的な文字列処理を学ぼう

CharArrayReader

先生と生徒の会話形式で理解しよう

生徒

「Javaで文字列を効率的に読み込む方法ってありますか？」

先生

「JavaにはCharArrayReaderクラスがあります。このクラスを使うと、文字配列からデータを簡単に読み取れますよ。」

生徒

「どんな場面で使えるんでしょうか？」

先生

「文字列データを一時的に扱いたいときや、ファイル入出力の練習で便利ですよ。では基本的な使い方を見てみましょう！」

1. CharArrayReaderクラスとは？

JavaのCharArrayReaderクラスは、メモリ上の「文字配列（char[]）」を、ファイルと同じように「読み込み可能なストリーム」として扱うためのクラスです。通常、Javaでデータを読み込む際は「ファイル」や「ネットワーク」を対象にしますが、このクラスを使えば、プログラム内にある文字データをそのまま読み取り対象にできます。

ポイント： StringReaderと似ていますが、CharArrayReaderは「文字の配列」を直接操作するため、メモリ効率が良く、データの断片を高速に処理したい場合に非常に強力です。

プログラミング初心者の方にとって、「配列をストリームとして扱う」という言葉は少し難しく感じるかもしれません。簡単に言うと、「バラバラの文字が入った箱（配列）を、1文字ずつ順番に取り出せる専用のレーン（ストリーム）に乗せる」ようなイメージです。

まずは、一番シンプルな仕組みを理解するためのコードを見てみましょう。


import java.io.CharArrayReader;

public class SimpleCharExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 元となる文字の配列を用意します（これが読み取りの材料になります）
        char[] alphabet = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E'};

        // 2. 配列を読み取るための「CharArrayReader」を作成します
        try (CharArrayReader reader = new CharArrayReader(alphabet)) {
            // 3. 1文字ずつ読み込んで、画面に表示してみましょう
            int data;
            while ((data = reader.read()) != -1) {
                char letter = (char) data;
                System.out.println("読み込んだ文字: " + letter);
            }
        } catch (Exception e) {
            // エラーが発生した場合の処理
            System.out.println("読み取り中にエラーが発生しました。");
        }
    }
}

このコードでは、{'A', 'B', 'C', 'D', 'E'}という文字の集まりを、CharArrayReaderという道具を使って順番に取り出しています。ファイルを作成したり保存したりする手間をかけずに、メモリの中だけで完結してデータの読み取りテストができるため、「文字列処理のアルゴリズムを試したい」という場面や、「大きなテキストデータの一部を切り出して解析したい」という時に非常に役立ちます。

2. 基本的な使い方

ここでは、CharArrayReaderの基本的な使い方を紹介します。以下のプログラムは、文字配列を使ってデータを読み込む例です。


import java.io.CharArrayReader;
import java.io.IOException;

public class CharArrayReaderExample {
    public static void main(String[] args) {
        char[] data = "JavaのCharArrayReaderを学ぶ".toCharArray();

        try (CharArrayReader reader = new CharArrayReader(data)) {
            int character;
            while ((character = reader.read()) != -1) {
                System.out.print((char) character);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

このプログラムでは、CharArrayReaderを使って文字配列を1文字ずつ読み取っています。readメソッドを使うと、文字を1つずつ取得し、末尾に到達すると-1を返します。

3. 部分的にデータを読み込む方法

CharArrayReaderは、配列の特定の部分だけを読み込むこともできます。skipメソッドを使うと、指定した文字数をスキップしてデータを読み込むことが可能です。


import java.io.CharArrayReader;
import java.io.IOException;

public class CharArrayReaderSkipExample {
    public static void main(String[] args) {
        char[] data = "Javaで部分的に読み取る".toCharArray();

        try (CharArrayReader reader = new CharArrayReader(data)) {
            reader.skip(5);
            int character;
            while ((character = reader.read()) != -1) {
                System.out.print((char) character);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

上記の例では、skipメソッドを使って最初の5文字をスキップしています。結果として、「部分的に読み取る」の部分だけが出力されます。

4. マークとリセット機能

CharArrayReaderには、markメソッドとresetメソッドがあります。これを使うと、読み取り位置を一時的に記録し、必要に応じて記録した位置に戻ることができます。


import java.io.CharArrayReader;
import java.io.IOException;

public class CharArrayReaderMarkExample {
    public static void main(String[] args) {
        char[] data = "Javaのマークとリセット".toCharArray();

        try (CharArrayReader reader = new CharArrayReader(data)) {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.print((char) reader.read());
            }
            reader.mark(10);
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.print((char) reader.read());
            }
            reader.reset();
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.print((char) reader.read());
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

このコードでは、最初に5文字を読み取り、markメソッドで位置を記録した後にさらに5文字を読み取ります。その後、resetメソッドで記録した位置に戻り、再び5文字を読み取ります。