【COBOL】REPLACE文を使って効率化！初心者向けの7つのサンプルコードを徹底解説

はじめに

COBOL（Common Business-Oriented Language）は、ビジネス分野で広く利用されているプログラミング言語の一つです。

長年にわたり使用されてきたこの言語は、その可読性と堅牢性で知られています。

特に、金融機関や保険会社などの大規模なデータ処理が必要な分野で重宝されています。

この記事では、COBOLの基本的な構造と、特に「REPLACE文」と呼ばれる機能に焦点を当て、初心者にも分かりやすく解説していきます。

●COBOLとは

COBOLは1959年に開発された歴史あるプログラミング言語で、その設計の主な目的はビジネスにおけるデータ処理の効率化です。

COBOLは読みやすい英語に近い文法を持っており、非プログラマーでも比較的理解しやすいという特徴があります。

一方で、現代のプログラミング言語と比べると、いくつかの制約があるため、これから学ぶ方にはやや習得が難しく感じられるかもしれません。

しかし、その堅牢性と信頼性の高さから、今日でも多くの企業システムで利用されています。

○COBOLの基本概念

COBOLのプログラムは、IDENTIFICATION DIVISION、ENVIRONMENT DIVISION、DATA DIVISION、およびPROCEDURE DIVISIONの主に4つの部分（DIVISION）で構成されています。

各部分は特定の目的を持ち、プログラム全体の構造を形作っています。

IDENTIFICATION DIVISIONではプログラムの名前や作者などの基本情報を記述し、ENVIRONMENT DIVISIONではプログラムが動作する環境に関する設定を行います。

DATA DIVISIONでは使用するデータの型や変数を定義し、最後のPROCEDURE DIVISIONで実際の処理手順を記述します。

●REPLACE文の基本

REPLACE文は、COBOLのプログラム内で特定の文字列を他の文字列に置き換えるために使用される機能です。

これは、プログラム内の繰り返し出現するパターンや一般的な構造を単純化するのに役立ちます。

たとえば、複数の場所で使われる長いテキストやコードの断片を、より短い表現で置き換えることができます。

○REPLACE文の役割と基本構造

REPLACE文は、ソースコード内で一時的にテキストを置換する際に使用されます。

これは、プログラムの実行時ではなく、コンパイル時に適用されるため、実行時の性能に影響を与えません。

基本的な構文は下記の通りです。

REPLACE ==旧テキスト== BY ==新テキスト==.

ここで、「==旧テキスト==」は置換される元のテキストを、「==新テキスト==」は新しいテキストを表します。

この文法を使うことで、プログラム全体の可読性を高め、メンテナンスの効率化に貢献することができます。

例えば、特定の数値や文字列がプログラム内で多くの場所で使用される場合、REPLACE文を用いることで一括で置換することが可能となります。

●REPLACE文の使い方

COBOLでのREPLACE文の使い方は、他のプログラミング言語での文字列操作とは異なる特徴を持っています。

ここでは、REPLACE文の基本的な使用方法と、実際のサンプルコードを通じて、その効果的な活用法を解説します。

○サンプルコード1：文字列置換の基本

まず、REPLACE文の基本形式を見てみましょう。

下記のサンプルコードは、ある文字列を別の文字列に置換する基本的な例です。

       IDENTIFICATION DIVISION.
       PROGRAM-ID. SAMPLE1.
       DATA DIVISION.
       WORKING-STORAGE SECTION.
       01 ORIGINAL-STRING PIC X(30) VALUE "Hello, COBOL world!".
       PROCEDURE DIVISION.
           MOVE "Hello" TO ORIGINAL-STRING
           REPLACE "COBOL" BY "programming" IN ORIGINAL-STRING
           DISPLAY ORIGINAL-STRING.
       STOP RUN.

このコードでは、「Hello, COBOL world!」という文字列中の「COBOL」を「programming」に置換しています。

実行すると、画面には「Hello, programming world!」と表示されます。

○サンプルコード2：複数の置換ルールの適用

REPLACE文では、複数の置換ルールを一度に適用することもできます。

下記の例では、複数の文字列を同時に別の文字列に置換しています。

       IDENTIFICATION DIVISION.
       PROGRAM-ID. SAMPLE2.
       DATA DIVISION.
       WORKING-STORAGE SECTION.
       01 ORIGINAL-STRING PIC X(50) VALUE "Hello, COBOL world! We love COBOL.".
       PROCEDURE DIVISION.
           REPLACE "COBOL" BY "programming" "world" BY "universe" IN ORIGINAL-STRING
           DISPLAY ORIGINAL-STRING.
       STOP RUN.

このコードでは、「COBOL」を「programming」に、「world」を「universe」に置換しています。

結果として、「Hello, programming universe! We love programming.」という文字列が表示されます。

○サンプルコード3：条件に基づく動的な置換

REPLACE文は、条件に基づいて動的に置換を行うこともできます。

下記の例では、条件に応じて異なる文字列に置換する方法を表しています。

       IDENTIFICATION DIVISION.
       PROGRAM-ID. SAMPLE3.
       DATA DIVISION.
       WORKING-STORAGE SECTION.
       01 ORIGINAL-STRING PIC X(50) VALUE "Good morning, COBOL world!".
       01 CONDITION-VALUE PIC X(5) VALUE "TRUE".
       PROCEDURE DIVISION.
           IF CONDITION-VALUE = "TRUE" THEN
               REPLACE "morning" BY "evening" IN ORIGINAL-STRING
           END-IF
           DISPLAY ORIGINAL-STRING.
       STOP RUN.

このコードでは、CONDITION-VALUEの値が「TRUE」の場合にのみ、「morning」を「evening」に置換します。

このように、REPLACE文を条件分岐と組み合わせることで、より柔軟な文字列操作が可能になります。

○サンプルコード4：ループ内でのREPLACE文の使用

COBOLプログラミングでは、ループ処理内でREPLACE文を使用することがよくあります。

これにより、データセットの各要素に対して一括で文字列置換を行うことができます。

       IDENTIFICATION DIVISION.
       PROGRAM-ID. SAMPLE4.
       DATA DIVISION.
       WORKING-STORAGE SECTION.
       01 NUMBERS-TABLE.
          05 NUMBER PIC X(10) OCCURS 10 TIMES.
       01 I PIC 9 VALUE 1.
       PROCEDURE DIVISION.
           PERFORM VARYING I FROM 1 BY 1 UNTIL I > 10
               MOVE "Number" & I TO NUMBER(I)
               REPLACE "Number" BY "No" IN NUMBER(I)
           END-PERFORM
           DISPLAY NUMBERS-TABLE.
       STOP RUN.

このコードでは、10個の要素を持つ配列（NUMBERS-TABLE）を用意し、各要素に”Number1″、”Number2″といった形でデータを設定しています。

その後、REPLACE文を用いて各要素内の”Number”を”No”に置換しています。

このようにループ処理と組み合わせることで、効率的に大量のデータを処理することが可能になります。

○サンプルコード5：REPLACE文と他のCOBOL構造との組み合わせ

REPLACE文は、COBOLの他の構造と組み合わせて使用することで、より複雑なデータ操作が可能になります。

下記の例では、IF文と組み合わせて特定の条件下でのみ置換を行う方法を表しています。

       IDENTIFICATION DIVISION.
       PROGRAM-ID. SAMPLE5.
       DATA DIVISION.
       WORKING-STORAGE SECTION.
       01 ORIGINAL-STRING PIC X(30) VALUE "Happy coding in COBOL!".
       01 CONDITION-VALUE PIC X(5) VALUE "TRUE".
       PROCEDURE DIVISION.
           IF CONDITION-VALUE = "TRUE" THEN
               REPLACE "Happy" BY "Enjoy" "coding" BY "programming" IN ORIGINAL-STRING
           END-IF
           DISPLAY ORIGINAL-STRING.
       STOP RUN.

このコードでは、CONDITION-VALUEが”TRUE”の場合にのみ、”Happy”を”Enjoy”に、”coding”を”programming”に置換します。

このような条件分岐を使うことで、より柔軟なプログラミングが可能になり、プログラムの可読性やメンテナンス性を高めることができます。

●REPLACE文の応用例

REPLACE文の応用範囲は広く、COBOLプログラミングの多様な場面でその力を発揮します。

データベース操作やファイル処理においても、REPLACE文を活用することで、より効率的かつ柔軟なコーディングが可能になります。

ここでは、データベース操作とファイル処理におけるREPLACE文の使用例を紹介します。

○サンプルコード6：データベース操作での利用

データベースとのやり取りにおいても、REPLACE文は大いに役立ちます。

例えば、データベースから取得したデータに対して一定の書式変更を行いたい場合、REPLACE文を使用して効率的に処理することができます。

下記のサンプルコードでは、データベースから取得した日付形式のデータを、別の形式に変換する例を表しています。

       IDENTIFICATION DIVISION.
       PROGRAM-ID. SAMPLE6.
       DATA DIVISION.
       WORKING-STORAGE SECTION.
       01 DB-DATE PIC X(10) VALUE "2024/01/01".
       01 NEW-DATE PIC X(10).
       PROCEDURE DIVISION.
           MOVE DB-DATE TO NEW-DATE
           REPLACE "/" BY "-" IN NEW-DATE
           DISPLAY "New Date Format: " NEW-DATE.
       STOP RUN.

このコードでは、”2024/01/01″という日付形式を”2024-01-01″に置換しています。

データベースから取得したデータに対して柔軟に書式を変更できるため、様々なデータ処理シナリオに対応することが可能です。

○サンプルコード7：ファイル処理での利用

ファイル処理においても、REPLACE文はテキストの書式変更やデータの正規化に非常に有効です。

下記のサンプルコードでは、ファイルから読み込んだデータに対してREPLACE文を用いて、特定の文字列を置換する処理を行っています。

       IDENTIFICATION DIVISION.
       PROGRAM-ID. SAMPLE7.
       DATA DIVISION.
       FILE SECTION.
       FD INPUT-FILE.
       01 INPUT-RECORD PIC X(80).
       WORKING-STORAGE SECTION.
       01 EOF-FLAG PIC X VALUE 'N'.
       PROCEDURE DIVISION.
           OPEN INPUT INPUT-FILE
           PERFORM UNTIL EOF-FLAG = 'Y'
               READ INPUT-FILE INTO INPUT-RECORD
               AT END MOVE 'Y' TO EOF-FLAG
               NOT AT END
                   REPLACE "OldText" BY "NewText" IN INPUT-RECORD
                   DISPLAY INPUT-RECORD
               END-READ
           END-PERFORM
           CLOSE INPUT-FILE.
       STOP RUN.

このコードでは、ファイルから1行ずつデータを読み込み、”OldText”を”NewText”に置換して出力しています。

このように、REPLACE文を使うことで、ファイルデータの書式を効率的に変更し、データの正規化や清掃が簡単に行えます。

●注意点と対処法

COBOLプログラミングにおけるREPLACE文の使用には、いくつかの重要な注意点があります。

これらを適切に理解し、対処法を取り入れることで、REPLACE文を正しくかつ効果的に使用することが可能になります。

○REPLACE文の使用時の注意点

REPLACE文を使用する際は、下記の点に注意が必要です。

まず、REPLACE文は指定された文字列が完全に一致する場合にのみ置換を行います。

部分的な一致やパターンマッチングは行われないため、置換する文字列を正確に指定することが重要です。

また、COBOLは基本的に大文字と小文字を区別しない言語ですが、REPLACE文においては、指定する文字列の大文字と小文字を正確にマッチさせる必要があります。

さらに、複数の置換ルールを同時に適用する場合は、ルール間で矛盾が生じないように注意が必要です。

特に、後続の置換が前の置換の結果に影響を与えないよう配慮することが求められます。

○誤用を防ぐためのヒント

REPLACE文の誤用を防ぐためには、いくつかのヒントがあります。置換操作を行う前に、元のデータをバックアップすることが推奨されます。

これにより、誤った置換が行われた場合でも、元の状態に復元することが可能になります。

また、新しい置換ルールをプログラムに適用する前に、小規模なテストを行い、その挙動を確認することが重要です。

これにより、予期しない結果やエラーを事前に検出することができます。

さらに、REPLACE文を使用する際には、何をなぜ置換するのかを明確にするコメントを残すことを推奨します。

これにより、プログラムの可読性が向上し、将来的なメンテナンスが容易になります。

●カスタマイズ方法

COBOLのREPLACE文は、その基本的な使い方を理解した上で、さまざまなカスタマイズが可能です。

これにより、特定のニーズに合わせた効率的な文字列処理を行うことができます。

カスタマイズする際には、REPLACE文の柔軟性を最大限に活用し、具体的なシナリオに応じた適切な書き方を考えることが重要です。

○REPLACE文のカスタマイズ例

ここでは、REPLACE文をカスタマイズした具体的な例を紹介します。

この例では、特定のフォーマットの文字列を別のフォーマットに変換する処理を行っています。

例えば、日付のフォーマットを変更する場合、下記ようにREPLACE文を用いることができます。

       IDENTIFICATION DIVISION.
       PROGRAM-ID. CUSTOMIZE-EXAMPLE.
       DATA DIVISION.
       WORKING-STORAGE SECTION.
       01 ORIGINAL-DATE PIC X(10) VALUE "2024/01/01".
       01 MODIFIED-DATE PIC X(10).
       PROCEDURE DIVISION.
           MOVE ORIGINAL-DATE TO MODIFIED-DATE
           REPLACE "/" BY "-" IN MODIFIED-DATE
           DISPLAY "Modified Date: " MODIFIED-DATE.
       STOP RUN.

このサンプルコードでは、”2024/01/01″という日付形式を”2024-01-01″に変更しています。

REPLACE文を用いることで、このように特定の文字列パターンを別のパターンに効率的に変換することが可能になります。

このカスタマイズ例は、ファイル処理やデータベースとのやり取りにおいて特に有用です。