上級

SwitchExpressionException の原因と直し方

switch式が全てのパターンを網羅していないとき、コンパイラは警告を出しますが止めません。網羅されていない値が実際に渡された瞬間に実行時エラーになります。

エラーメッセージの読み方

Unhandled exception. System.Runtime.CompilerServices.SwitchExpressionException: Non-exhaustive switch expression failed to match its input.

System.Runtime.CompilerServices

名前空間 — System なら標準の基本例外です

SwitchExpressionException

例外クラス — 何が起きたか。ここを検索するのが最短です

Non-exhaustive switch expression failed to match its input.

詳細メッセージ — どの値が問題だったか

at Program.Describe(Int32 n) in Program.cs:line 3

発生箇所 — スタックトレースの先頭行

このエラーが出る典型パターン

 1  class Program {
 2      static string Describe(int n) {
 3          return n switch {
 4              1 => "one",
 5              2 => "two",
 6          };
 7      }
 8      static void Main(string[] args) {
 9          System.Console.WriteLine(Describe(3));
                                              ^
10      }
11  }

 1  class Program {
 2      static string Grade(int score) {
 3          return score switch {
 4              90 => "A",
 5              80 => "B",
 6              70 => "C",
 7          };
 8      }
 9      static void Main(string[] args) {
10          System.Console.WriteLine(Grade(60));
                                            ^
11      }
12  }

 1  class Program {
 2      static string Label(int code) {
 3          return code switch {
 4              200 => "OK",
 5              404 => "Not Found",
 6          };
 7      }
 8      static void Main(string[] args) {
 9          System.Console.WriteLine(Label(500));
                                            ^
10      }
11  }

 1  class Program {
 2      static string Weekday(int n) {
 3          return n switch {
 4              1 => "Mon",
 5              2 => "Tue",
 6              3 => "Wed",
 7          };
 8      }
 9      static void Main(string[] args) {
10          System.Console.WriteLine(Weekday(4));
                                             ^
11      }
12  }

 1  class Program {
 2      static string Size(int n) {
 3          return n switch {
 4              1 => "S",
 5              2 => "M",
 6              3 => "L",
 7          };
 8      }
 9      static void Main(string[] args) {
10          System.Console.WriteLine(Size(0 ));
                                           ^
11      }
12  }

よくある誤解

警告（CS8509）が出ていても、ビルドは成功してしまいます。見た目上は正常に動くコードに見えるため、想定外の入力が来るまで気づきにくいバグです。

実務での勘所

switch式の網羅性チェックが警告どまりなのは、パターンの対象が必ずしも「有限個の値をコンパイラが数え上げられる」ものとは限らないためです。enum型のような値の種類が確定している対象なら網羅性を完全に検証できますが、int型や、後から新しい実装クラスが追加されうるインターフェース型を対象にしたパターンマッチでは、理論上すべてのケースを列挙しきれません。コンパイラが確実に判定できる範囲では警告してくれますが、それを鵜呑みにせず、default分岐や例外送出を明示的に用意しておくのが安全です。

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関連するエラー

• TypeInitializationException の原因と直し方静的コンストラクタ（staticフィールドの初期化を含む）の中で例外が起きると、直接の例外ではなくTypeInitializationExceptionに包まれて報告されます。
• ArrayTypeMismatchException の原因と直し方配列の共変性（string[]をobject[]として扱えること）を利用したコードで、実体の型と異なる要素を代入すると発生します。