ファイルとディレクトリの情報取得

1. はじめに

Windows（だけでなく他の環境でも）では、各ファイルやディレクトリに一連のプロパティ（メタデータ）がある：フルパス、名前、拡張子、サイズ、作成/変更/アクセス日時、属性など。想像してみて：ファイルは単なるバイトの集まりじゃなくて、FileInfoやDirectoryInfoで読める１つの「プロフィール」みたいなものだよ。

C:\data\myfile.txt

myfile.txt

.txt

4096

2024-04-16 19:30:10

2024-05-01 18:14:02

ReadOnly, Hidden

C:\data

2. ファイルプロパティの詳しい扱い

タイムスタンプの詳細解析

プロパティのCreationTime、LastWriteTime、LastAccessTimeはDateTimeを返し、その挙動はファイルシステムやファイル操作によって変わるよ。

var fileInfo = new FileInfo("document.txt");

if (fileInfo.Exists)
{
    Console.WriteLine($"作成日時: {fileInfo.CreationTime:yyyy-MM-dd HH:mm:ss}");
    Console.WriteLine($"変更日時: {fileInfo.LastWriteTime:yyyy-MM-dd HH:mm:ss}");
    Console.WriteLine($"アクセス日時: {fileInfo.LastAccessTime:yyyy-MM-dd HH:mm:ss}");
    
    // 作成と最終変更の差分
    var age = fileInfo.LastWriteTime - fileInfo.CreationTime;
    Console.WriteLine($"ファイルは {age.TotalDays:F1} 日の間に変更されました");
}

興味深いことに、ファイルをコピーすると作成日時は通常現在の日時に更新される一方、変更日時は元のまま残ることがある。バックアップやアクティビティ解析では重要な点だよ。

拡張子とファイル名の扱い

プロパティのFullName、Name、Extensionは単純に見えて細かい注意点がある：拡張子が無いファイル、.tar.gzのような複合拡張子、先頭がドットの隠しファイルなど。

var files = new[]
{
    new FileInfo("document.txt"),
    new FileInfo("archive.tar.gz"),
    new FileInfo("README"),
    new FileInfo(".gitignore")
};

foreach (var file in files)
{
    Console.WriteLine($"フルネーム: {file.FullName}");
    Console.WriteLine($"名前: {file.Name}");
    Console.WriteLine($"拡張子: '{file.Extension}'");
    
    // 拡張子を除いた名前
    string nameWithoutExtension = Path.GetFileNameWithoutExtension(file.Name);
    Console.WriteLine($"拡張子を除いた名前: {nameWithoutExtension}");
    Console.WriteLine("---");
}

ファイルサイズとフォーマット

プロパティのLengthはバイト単位のサイズを返す。ユーザーにはKB/MB/GBの方が見やすいね。補助関数の例：

static string FormatFileSize(long bytes)
{
    string[] suffixes = { "Б", "КБ", "МБ", "ГБ", "ТБ" };
    int counter = 0;
    decimal number = bytes;
    
    while (Math.Round(number / 1024) >= 1)
    {
        number /= 1024;
        counter++;
    }
    
    return $"{number:N1} {suffixes[counter]}";
}

// 使用例
var file = new FileInfo("bigfile.zip");
if (file.Exists)
{
    Console.WriteLine($"ファイルサイズ: {FormatFileSize(file.Length)}");
}

3. ファイル属性の高度な扱い

属性はビットフラグの列挙型FileAttributesで表されるので、ファイルは複数の属性を同時に持てる。チェックにはHasFlagが便利だよ。

var fileInfo = new FileInfo("important.txt");

Console.WriteLine($"ファイル属性: {fileInfo.Attributes}");

// 特定の属性をチェック
if (fileInfo.Attributes.HasFlag(FileAttributes.Hidden))
{
    Console.WriteLine("ファイルは隠しです！");
}

if (fileInfo.Attributes.HasFlag(FileAttributes.ReadOnly))
{
    Console.WriteLine("ファイルは書き込み禁止です！");
}

if (fileInfo.Attributes.HasFlag(FileAttributes.System))
{
    Console.WriteLine("これはシステムファイルです！");
}

属性はプログラムから変更できるよ：

// ファイルを隠しにする
fileInfo.Attributes |= FileAttributes.Hidden;

// "読み取り専用" 属性を外す
fileInfo.Attributes &= ~FileAttributes.ReadOnly;

// 複数の属性を一度に設定する
fileInfo.Attributes = FileAttributes.ReadOnly | FileAttributes.Hidden;

4. ディレクトリの高度な操作

パターンでファイルを検索

メソッドのGetFiles()とGetDirectories()はパターンを受け取って内容をフィルタできるよ。

var dir = new DirectoryInfo(@"C:\Projects");

if (dir.Exists)
{
    // すべてのテキストファイルを見つける
    var textFiles = dir.GetFiles("*.txt");
    Console.WriteLine($"見つかったテキストファイル: {textFiles.Length}");
    
    // "temp"で始まるファイル
    var tempFiles = dir.GetFiles("temp*");
    
    // 画像ファイルをすべて集める
    var imageExtensions = new[] { "*.jpg", "*.png", "*.gif", "*.bmp" };
    var allImages = imageExtensions.SelectMany(ext => dir.GetFiles(ext)).ToArray();
    
    Console.WriteLine($"見つかった画像: {allImages.Length}");
}

サブフォルダを再帰的に検索

すべてのサブフォルダを走査するにはSearchOption.AllDirectoriesを使う。

var dir = new DirectoryInfo(@"C:\Development");

// すべてのサブフォルダから .cs ファイルを探す
var csharpFiles = dir.GetFiles("*.cs", SearchOption.AllDirectories);
Console.WriteLine($".cs ファイルの合計: {csharpFiles.Length}");

// 最初の10ファイルをパス付きで表示
foreach (var file in csharpFiles.Take(10))
{
    Console.WriteLine($"{file.FullName} ({FormatFileSize(file.Length)})");
}

ディレクトリ内容の解析

要約解析の例：ファイル/フォルダの数、合計サイズ、拡張子ごとの分布、上位5つの大きいファイル。

static void AnalyzeDirectory(DirectoryInfo dir)
{
    if (!dir.Exists)
    {
        Console.WriteLine("ディレクトリが存在しません！");
        return;
    }
    
    var files = dir.GetFiles();
    var subdirs = dir.GetDirectories();
    
    Console.WriteLine($"ディレクトリ解析: {dir.FullName}");
    Console.WriteLine($"ファイル数: {files.Length}, サブディレクトリ数: {subdirs.Length}");
    
    if (files.Length == 0)
    {
        Console.WriteLine("ファイルが見つかりません。");
        return;
    }
    
    long totalSize = files.Sum(f => f.Length);
    Console.WriteLine($"ファイルの合計サイズ: {FormatFileSize(totalSize)}");
    
    // 拡張子ごとのグループ化
    var byExtension = files.GroupBy(f => f.Extension.ToLower())
                           .OrderByDescending(g => g.Sum(f => f.Length));
    
    Console.WriteLine("\nファイルタイプ別分布:");
    foreach (var group in byExtension)
    {
        string ext = string.IsNullOrEmpty(group.Key) ? "(拡張子なし)" : group.Key;
        long groupSize = group.Sum(f => f.Length);
        Console.WriteLine($"  {ext}: {group.Count()} 個, {FormatFileSize(groupSize)}");
    }
    
    // 上位5つの大きいファイル
    var largestFiles = files.OrderByDescending(f => f.Length).Take(5);
    Console.WriteLine("\nもっとも大きいファイル:");
    foreach (var file in largestFiles)
    {
        Console.WriteLine($"  {file.Name}: {FormatFileSize(file.Length)}");
    }
}

5. 最適化されたディレクトリサイズの計算

大きなフォルダではGetFiles()の代わりに遅延列挙のEnumerateFiles()/EnumerateDirectories()を使い、例外処理を行い、必要なら進捗を表示するといいよ。

static long GetDirectorySizeAdvanced(DirectoryInfo dir, bool showProgress = false)
{
    long totalSize = 0;
    int fileCount = 0;
    var inaccessibleDirs = new List<string>();
    
    try
    {
        // 大きなディレクトリには EnumerateFiles を使う（遅延読み込み）
        foreach (var file in dir.EnumerateFiles())
        {
            try
            {
                totalSize += file.Length;
                fileCount++;
                
                if (showProgress && fileCount % 1000 == 0)
                {
                    Console.WriteLine($"処理したファイル数: {fileCount}, サイズ: {FormatFileSize(totalSize)}");
                }
            }
            catch (UnauthorizedAccessException)
            {
                // ファイルにアクセスできない、スキップ
            }
            catch (IOException)
            {
                // 読み取りエラー、スキップ
            }
        }
        
        // サブディレクトリを再帰処理
        foreach (var subdir in dir.EnumerateDirectories())
        {
            try
            {
                totalSize += GetDirectorySizeAdvanced(subdir, showProgress);
            }
            catch (UnauthorizedAccessException)
            {
                inaccessibleDirs.Add(subdir.FullName);
            }
        }
    }
    catch (UnauthorizedAccessException)
    {
        inaccessibleDirs.Add(dir.FullName);
    }
    
    if (inaccessibleDirs.Any() && showProgress)
    {
        Console.WriteLine($"アクセスできないディレクトリ数: {inaccessibleDirs.Count}");
    }
    
    return totalSize;
}

// 使用例
var targetDir = new DirectoryInfo(@"C:\Users");
Console.WriteLine("ディレクトリサイズの計算を開始します...");
long size = GetDirectorySizeAdvanced(targetDir, showProgress: true);
Console.WriteLine($"合計サイズ: {FormatFileSize(size)}");

6. メタデータの実用例

日付でファイルを検索

指定期間に変更されたファイルを探す（クリーンアップ、解析、監査に便利）。

static void FindFilesByDate(DirectoryInfo dir, DateTime fromDate, DateTime toDate)
{
    Console.WriteLine($"{fromDate:yyyy-MM-dd} から {toDate:yyyy-MM-dd} までのファイルを検索します");
    
    var matchingFiles = dir.GetFiles("*", SearchOption.AllDirectories)
                           .Where(f => f.LastWriteTime >= fromDate && f.LastWriteTime <= toDate)
                           .OrderByDescending(f => f.LastWriteTime);
    
    Console.WriteLine($"見つかったファイル数: {matchingFiles.Count()}");
    
    foreach (var file in matchingFiles.Take(20))
    {
        Console.WriteLine($"{file.LastWriteTime:yyyy-MM-dd HH:mm} - {file.Name} ({FormatFileSize(file.Length)})");
    }
}

// 例: 過去1週間に変更されたすべてのファイルを検索
var dir = new DirectoryInfo(@"C:\Documents");
var weekAgo = DateTime.Now.AddDays(-7);
FindFilesByDate(dir, weekAgo, DateTime.Now);

重複ファイルの検索

簡易的方法はサイズでグループ化すること。正確にするならコンテンツのハッシュ比較を追加するといいよ。

static void FindPotentialDuplicates(DirectoryInfo dir)
{
    Console.WriteLine($"{dir.FullName} で潜在的な重複を検索します");
    
    var files = dir.GetFiles("*", SearchOption.AllDirectories)
                   .Where(f => f.Length > 0) // 空ファイルは除外
                   .GroupBy(f => f.Length)
                   .Where(g => g.Count() > 1) // 複数のファイルがあるグループのみ
                   .OrderByDescending(g => g.Key); // サイズ順にソート
    
    foreach (var sizeGroup in files.Take(10))
    {
        Console.WriteLine($"\nサイズ {FormatFileSize(sizeGroup.Key)} のファイル ({sizeGroup.Count()} 個):");
        foreach (var file in sizeGroup)
        {
            Console.WriteLine($"  {file.FullName}");
            Console.WriteLine($"    変更日時: {file.LastWriteTime:yyyy-MM-dd HH:mm:ss}");
        }
    }
}

ディレクトリの変更監視

直近N分で変更されたファイルを表示する。

static void MonitorRecentChanges(DirectoryInfo dir, int minutesBack = 60)
{
    var cutoffTime = DateTime.Now.AddMinutes(-minutesBack);
    
    var recentFiles = dir.GetFiles("*", SearchOption.AllDirectories)
                         .Where(f => f.LastWriteTime > cutoffTime)
                         .OrderByDescending(f => f.LastWriteTime);
    
    Console.WriteLine($"過去 {minutesBack} 分で変更されたファイル:");
    
    if (!recentFiles.Any())
    {
        Console.WriteLine("変更は見つかりませんでした。");
        return;
    }
    
    foreach (var file in recentFiles)
    {
        var minutesAgo = (DateTime.Now - file.LastWriteTime).TotalMinutes;
        Console.WriteLine($"{file.Name} - {minutesAgo:F0} 分前 ({FormatFileSize(file.Length)})");
    }
}

7. 親ディレクトリの扱い

FileInfoのDirectoryプロパティやDirectoryInfoのParentで階層を上がれるよ。

var file = new FileInfo(@"C:\Projects\MyApp\src\Program.cs");

Console.WriteLine($"ファイル: {file.Name}");
Console.WriteLine($"フォルダ: {file.Directory.Name}");
Console.WriteLine($"親フォルダ: {file.Directory.Parent.Name}");
Console.WriteLine($"プロジェクトのルートフォルダ: {file.Directory.Parent.Parent.Name}");

// ルートまで上がることもできる
var currentDir = file.Directory;
while (currentDir.Parent != null)
{
    Console.WriteLine($"レベル: {currentDir.Name}");
    currentDir = currentDir.Parent;
}
Console.WriteLine($"ルート: {currentDir.Name}");

8. 落とし穴とよくあるミス

1. キャッシュ。オブジェクトのFileInfoやDirectoryInfoは値をキャッシュする。オブジェクトを作成した後に変更があったらデータが古くなることがある。最新化するにはRefresh()を使おう。

var file = new FileInfo("test.txt");
file.Refresh(); // メタデータを更新

2. アクセス例外。アクセスできないファイルやフォルダがある：UnauthorizedAccessExceptionや他のアクセスエラーを処理してね。

try
{
    var files = new DirectoryInfo(path).GetFiles();
}
catch (UnauthorizedAccessException)
{
    Console.WriteLine("アクセスできません");
}

3. タイムスタンプ。コピーするとCreationTimeが変わり、LastWriteTimeは保持されることがある。レポートや同期アルゴリズムに影響する点だよ。

File.Copy("a.txt", "b.txt");

4. パフォーマンス。 GetFiles()は全部を一度に読み込むので大きなフォルダでは遅くなる。遅延列挙のEnumerateFiles()を優先しよう。