Dart コレクション - Dart ガイド

一、Dart 標準搭載の3種コレクション

Dart 言語には標準で3種類のコレクションが用意されています：List、Set、Map；

コレクション内の要素の型制限はジェネリクス（Generics）で設定できます。

コレクション型	主な特徴	リテラル記号
List	順序あり、重複許可、添字アクセス可能	`[]`
Set	順序不定、要素重複不可、添字なし	`{}`（ジェネリクスを明示しないとMapと判定される）
Map	キー・値ペアで保存、Keyは一意、Valueは重複可	`{key: value}`

二、List リスト（順序付き配列）

1. 基本定義と型推論

Dart における配列は本質的に List オブジェクトで、リテラル [] で作成；
型が自動推論されます。例：var list = [1,2,3] → List<int>、int以外の値を挿入するとエラー；
末尾カンマに対応、文法上問題なくコピー貼り付け時のミスを減らせます：var list = ['Car', 'Boat', 'Plane',];

2. 基本操作

添字ルール：0 から開始、list.length - 1 が最後の添字；
要素の取得/更新：list[index]、list[index] = 新しい値；
要素数の取得：.length プロパティ；

サンプル

void main() {
	var list = [1,2,3];
	print(list.length);//要素数 3 を出力
	print(list[1]);// 2 を出力
	list[1] = 9; //2番目の要素を9に変更
	print(list[1]);//変更後の値 9 を出力
}Code language: Dart (dart)

3. 定数リスト（コンパイル時不変）

リテラルの前に const を付けると、実行時に要素の追加・削除・変更ができなくなります：

void main() {
	var constantList = const [1,2,3];
	constantList[1] = 100; // コンパイルエラー
}Code language: Dart (dart)

D:\dartdemo\firstdart>dart run
Building package executable...
Built firstdart:firstdart.
Unhandled exception:
Unsupported operation: Cannot modify an unmodifiable list
#0      UnmodifiableListMixin.[]= (dart:_internal/list.dart:89:5)
#1      main (file:///D:/dartdemo/firstdart/bin/firstdart.dart:4:14)
#2      _delayEntrypointInvocation.<anonymous closure> (dart:isolate-patch/isolate_patch.dart:314:19)
#3      _RawReceivePort._handleMessage (dart:isolate-patch/isolate_patch.dart:193:12)Code language: PHP (php)

三、Set セット

順序不定、要素が一意のコレクション

1. Set の核心特徴

順序不定：要素に固定の添字が存在せず、[添字] で値の取得・変更は不可
要素の一意性：自動的に重複を削除、重複要素を追加してもエラーにはならず1つだけ保持
リテラル記号：波括弧 {}
ジェネリクス制約：単一の型のみ格納するよう制限可能、異なる型を挿入するとコンパイル/実行時エラー

空のSetと空のMapの区別（初心者がミスしやすい点）

{} は既定で Map と判定されるため、空の Set を作成する場合はジェネリクスを明示する必要があります

void main() {
	// 空の Set<String>
	var names = <String>{};
	Set<String> names2 = {}; // 上記と等価な記述

	// ジェネリクスを記載しないと、Dart は Map<dynamic, dynamic> と判断
	var names3 = {};
}Code language: Dart (dart)

型推論

void main() {
	// Set<String> と自動推論
	var halogens = {'dog', 'cat', 'horse'};

	// Set<int> と自動推論
	var nums = {1, 2, 6, 2}; // 重複する2は自動削除、最終的に {1,2,6}

	// 型混在の場合 Set<Object> に推論（推奨しない、型チェックが無効化される）
	var mix = {1, "apple"};
}Code language: JavaScript (javascript)

型推論後、異なる型の要素を追加するとエラーが発生します

void main() {
  // リテラルが全文字列なので Set<String> と推論
  var animals = {'dog'};
  print(animals.runtimeType); // _CompactLinkedHashSet<String>

  // 同じ文字列型は正常に追加可能
  animals.add('cat');
  animals.add('pig');
  print(animals); // {dog, cat, pig}
  
  // エラー：addメソッドはString型を受け取るのにintを渡している
  animals.add(1); 
}Code language: Dart (dart)

2. 要素追加・削除と要素数

単一要素追加：.add()；
一括追加：.addAll()；
要素総数取得：.length；

var elements = <String>{};
elements.add('fluorine');
elements.addAll({'chlorine', 'bromine'});
print(elements.length); //3Code language: PHP (php)

3. 定数 Set

リテラル先頭に const を付けると、要素の追加/削除が禁止されます：

final constantSet = const {'fluorine', 'chlorine'};
// constantSet.add('helium'); // エラー発生Code language: PHP (php)

四、Map マップ（キー・値ペア）

1. 基本特徴

Key-Value のペアデータを格納；
Key は全体で一意、Value は重複可能；
Key、Value に任意のオブジェクト型を使用可能；
リテラル書式 {key: value}；
自動型推論機能：

void main() {
	var gifts = {'first': 'partridge'}; // Map<String, String> と自動推論
	
	var nobleGases = {2: 'helium'}; // Map<int, String> と自動推論
}Code language: Dart (dart)

2. 2種類の作成方法

リテラルによる作成

var gifts = {'first': 'partridge'};  Code language: Dart (dart)

Map コンストラクタによる作成（new キーワードは省略可）

// コンストラクタ記法
var gifts = Map<String, String>();
gifts['first'] = 'partridge';Code language: JavaScript (javascript)

3. 追加・取得・要素数

キー値の新規追加/上書き：map[key] = value；
Keyから値を取得：map[key]；Keyが存在しない場合は null を返却；
キー値ペア総数取得：.length；

var gifts = {'first': 'partridge'};
gifts['fourth'] = 'calling birds'; // 新規追加
print(gifts['first']); //値を取得
print(gifts['fifth']);//存在しないKey取得
print(gifts.length); //ペア数を取得 Code language: PHP (php)

4. 定数 Map

リテラル先頭に const を付けると、キー値ペアの変更が禁止されます：

final constantMap = const {2: 'helium', 10: 'neon'};
// constantMap[2] = 'Helium'; // エラー発生Code language: Dart (dart)

五、コレクションリテラル拡張構文

コレクションリテラル内部で各種特殊構文を利用可能。大きく基本要素、制御フロー要素の2種類に分かれ、コレクション生成コードを簡略化できます。

基本要素：単一式、Mapキー値、Null安全要素
制御フロー要素：展開演算子、if条件、forループ、入れ子組み合わせ

1. 通常式要素

最も基礎的な記法。式を直接記述し、計算結果がコレクションに挿入されます。下記例の2番目の要素は 2 * 3 の計算結果となり、出力は [1, 6, text] です

void main() {
	var list = [1, 2 * 3, 'text'];
	print(list); //[1, 6, text]
}Code language: PHP (php)

2. キー値要素

Mapリテラル専用、キー式 : 値式 の書式。下記例では1番目のキーと値が両方式から算出されています。

void main() {
	var map = {1+1: 3*8, 'name': 'apple'};
	print(map); //{2: 24, name: apple}
}Code language: Dart (dart)

3. Null安全要素（Dart ≥3.8）

構文 ?式：式の結果がnullでない場合のみコレクションに挿入、nullの場合は無視されます

Listで使用例：aがnullのため最終的に挿入されず、エラーなし

int? a = null;
int? b = 3;
var items = [1, ?a, ?b, 5]; // [1, 3, 5]Code language: JavaScript (javascript)

Mapで使用（key/valueどちらにも?を付けられる）

String? k = null;
int? v = null;
var m = {?k: ?v}; // keyまたはvalueのどちらかがnullの場合、キー値ペア全体が破棄される
Code language: JavaScript (javascript)

4. Spread element 展開演算子

① 通常展開 `...`

反復可能なコレクションの全要素を展開して挿入。nullのコレクションを展開するとエラー

var a = [1,2,3];
var items = [0, ...a, 4]; // [0,1,2,3,4]Code language: JavaScript (javascript)

② Null安全展開 `...?`

null許容コレクション対応：コレクションがnullの場合無視、エラーなし；

コレクション自体はnullでなくても内部にnull要素が含まれる場合、nullは保持されます

List<int>? a = null;
var b = [1, null, 3];
var items = [0, ...?a, ...?b, 4]; // [0, 1, null, 3, 4]Code language: PHP (php)

規約：nullを許可するコレクションには必ず ...? を使用しないとコンパイルエラーとなります。

5. If element 条件要素

コレクション内に直接if分岐を記述可能。条件成立時のみ要素を挿入。真偽判定、if-caseパターンマッチ、elseに対応

基本真偽判定

void main() {
	bool flag = true;
    var list = [0, if(flag) 1 else 99, 2];
	print(list); //[0, 1, 2]
}Code language: Dart (dart)

if-case パターンマッチ（型・配列分解）

void main() {
	Object data = 123;
	var info = [
	  if(data case int i) '数値：$i',
	  if(data case String s) 'テキスト：$s'
	];
	print(info); //[数値：123]
}Code language: Dart (dart)

dataがint型のため「数値：123」だけ挿入され、テキスト側は無視されます

6. For element ループ要素

コレクション内にforループを直接記述し、ループで複数要素を生成。for-in / 従来の3項forに対応

var nums = [2,3,4];

// for-in
var list1 = [1, for(var n in nums) n*n, 7]; // [1,4,9,16,7]

// 3項形式for
var list2 = [1, for(var x=5; x>2; x--) x, 7]; // [1,5,4,3,7]Code language: JavaScript (javascript)

7. 入れ子制御フロー

if、for、展開演算子は任意に多段階入れ子可能。他言語のリスト内包表記と同等の役割

サンプル：偶数のみ抽出

var numbers = [1,2,3,4,5,6];
var items = [
  0,
  for(var n in numbers)
    if(n.isEven) n,
  8
]; // [0,2,4,6,8]Code language: JavaScript (javascript)

例：入れ子 for + if + 展開演算子

void main() {
	var ys = [1,2,3];
	var nest = [
	  ...[
		for(var x=0;x<2;x++)
		  for(var y in ys)
			if(x<y) x+y*10
	  ]
	];
	print(nest); //[10, 20, 30, 21, 31]
}Code language: Dart (dart)

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