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# C# Windows で ファイル名として使用できない文字列をノーマライズする 2025-10-03

using System;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Text;

public static class FileNameNormalizer
{
    // Windowsの予約語リスト
    private static readonly string[] ReservedWords =
    {
        "CON", "PRN", "AUX", "NUL",
        "COM1", "COM2", "COM3", "COM4", "COM5", "COM6", "COM7", "COM8", "COM9",
        "LPT1", "LPT2", "LPT3", "LPT4", "LPT5", "LPT6", "LPT7", "LPT8", "LPT9"
    };

    // ファイル名に使えない文字を取得
    private static HashSet<char> InvalidFileNameChars = new HashSet<char>(Path.GetInvalidFileNameChars());

    /// <summary>
    /// 指定された文字列をファイル名として使用できる形式にノーマライズします。
    /// </summary>
    /// <param name="filename">ノーマライズする文字列。</param>
    /// <param name="replacement">無効な文字の代替として使用する文字列。デフォルトは"_"です。</param>
    /// <param name="default_filename">無効な場合に使用するデフォルトのファイル名。</param>
    /// <returns>ノーマライズされたファイル名。</returns>
    public static string Normalize(
        string filename,
        string replacement = "_",
        string default_filename = ""
        )
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(filename))
        {
            return default_filename;
        }

        var sb = new StringBuilder();

        foreach (char c in filename)
        {
            // 使用できない文字は代替文字に置換
            if (InvalidFileNameChars.Contains(c))
            {
                sb.Append(replacement);
            }
            else
            {
                sb.Append(c);
            }
        }

        string normalized = sb.ToString();

        // 末尾のピリオドやスペースはWindowsによって無視されるため、取り除く
        normalized = normalized.TrimEnd('.', ' ');

        // 予約語と完全に一致するかチェック（大文字・小文字を区別しない）
        if (ReservedWords.Contains(normalized.ToUpper()))
        {
            normalized = "_" + normalized;
        }

        // 全て無効な文字だった場合などを考慮
        if (string.IsNullOrWhiteSpace(normalized))
        {
            return default_filename;
        }

        return normalized;
    }
}

// 使用例
public class Program
{
    public static void Main()
    {
        string originalName1 = "My*File?/Name<>.txt";
        string normalizedName1 = FileNameNormalizer.Normalize(originalName1);
        Console.WriteLine($"'{originalName1}' -> '{normalizedName1}'"); // 'My*File?/Name<>.txt' -> 'My_File__Name__.txt'

        string originalName2 = "CON";
        string normalizedName2 = FileNameNormalizer.Normalize(originalName2);
        Console.WriteLine($"'{originalName2}' -> '{normalizedName2}'"); // 'CON' -> '_CON'
        
        string originalName3 = "file_name_with_space. ";
        string normalizedName3 = FileNameNormalizer.Normalize(originalName3);
        Console.WriteLine($"'{originalName3}' -> '{normalizedName3}'"); // 'file_name_with_space. ' -> 'file_name_with_space'
    }
}

:::info
`Path.GetInvalidFileNameChars()` が返す無効な文字のリストに、サロゲート文字自体が含まれていることは通常ないので、上記の処理で問題ないはずです。
:::

###### tags: `C#` `Windows` `ファイル名` `ノーマライズ` `Normalize`