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2026-07-21 errorscsharpdotnetdotnet-11 Edit on GitHub

解決: System.InvalidOperationException: Sequence contains no elements

この例外は、空のシーケンスに対して .First() や .Single() を呼び出したことを意味します。FirstOrDefault/SingleOrDefault で null をチェックするか、クエリをガードするか、ソースが空になる原因を修正します。

著者: Marius Bughiu · 11 分で読めます ·

System.InvalidOperationException: Sequence contains no elements は、結果的に空だったシーケンスに対して .First()、.Single()、.Last()、またはそれらの集計系の仲間（.Average()、.Max()、.Min()）を呼び出したことを意味します。演算子は要素を1つ返すと約束したのに1つもなかったため、例外を投げました。修正の方針は、その呼び出しにとって「空」が何を意味すべきかを決めることです。空が正常な結果なら、.FirstOrDefault() / .SingleOrDefault() に切り替え、返ってくる null（または既定値）を処理します。空がバグなら、その地点でシーケンスが決して空にならないようにクエリやデータを修正します。これは .NET 11、C# 14、EF Core 11.0.0 で検証していますが、メッセージと動作は LINQ が .NET Framework 3.5 で登場して以来安定しているため、このガイドはあらゆるバージョンに当てはまります。

コンテキストの中のエラー

System.Linq の内部から投げられる完全な例外は次のようになります。

System.InvalidOperationException: Sequence contains no elements
   at System.Linq.ThrowHelper.ThrowNoElementsException()
   at System.Linq.Enumerable.First[TSource](IEnumerable`1 source)
   at MyApp.OrderService.GetLatest() in /src/OrderService.cs:line 42

手がかりは最上部のフレーム System.Linq.ThrowHelper.ThrowNoElementsException です。これがスタックトレースに見えるなら、要素を返す LINQ 演算子が空のソースに対して実行されたということです。LINQ は同じクラスから密接に関連する4つのメッセージを投げ、それぞれ意味が異なるため、正確な文言は検索において重要です。

この記事は最初のものについてです。他はバリアントのセクションで扱います。間違ったものにたどり着くと時間を無駄にするからです。

なぜこれが起きるのか

.First() と .Single() は契約を持つ演算子です。戻り値の型は null 非許容の TSource なので、例外を投げる以外に「ここには何もない」と伝える手段がありません。ソースが空のときは返すべき要素がなく、default(TSource) を返すのは参照型にとって嘘になります（シグネチャが値を約束していた場所で null を受け取ってしまいます）。そのためランタイムは代わりに InvalidOperationException を投げます。これはバグではなく意図的な設計上の選択です。*OrDefault のバリアントは、まさに空が許容される場合のために存在します。

紛らわしいのは、シーケンスが空になる理由が呼び出し箇所からは見えないことがよくある点です。上流の Where フィルターがすべての行を取り除いた、データベースのテーブルにまだ一致するレコードがない、コレクションがクリアされた、あるいは前段の await が黙って失敗したために一度も設定されなかった、などです。例外は .First() の行で発火しますが、本当の原因はその3行前（あるいは3つのメソッド呼び出し前）にあります。だからこそ「とりあえず try/catch で包む」は正しい直感であることがめったにありません。症状を飲み込むのではなく、シーケンスがなぜ空なのかを知りたいのです。

最小限の再現

これを投げる最小のコードです。

// .NET 11, C# 14
var numbers = new List<int>();     // empty
int first = numbers.First();       // System.InvalidOperationException: Sequence contains no elements

フィルターがすべてを除去したときにも同じことが起こり、こちらのほうがはるかに一般的な実際の形です。

// .NET 11, C# 14
var orders = new List<Order>
{
    new(Id: 1, Status: "shipped"),
    new(Id: 2, Status: "shipped"),
};

// No pending orders exist, so the filtered sequence is empty.
Order next = orders.First(o => o.Status == "pending");
// System.InvalidOperationException: Sequence contains no matching element

2つ目のメッセージが no matching element のバリアントになっているのは、述語が渡されたからです。どちらも同じバグの系統から来ています。少なくとも1つの要素がそこにあると仮定したのに、なかったのです。

詳細な解決策

これらの選択肢を順番に検討してください。最初の2つでほぼすべての実際のケースをカバーできます。

1. FirstOrDefault / SingleOrDefault を使い、空のケースを処理する

空のシーケンスが正当な結果である場合（まだ行がない、任意のルックアップ、見つからないこともある検索）、*OrDefault のオーバーロードに切り替え、返ってくるものをチェックします。

// .NET 11, C# 14
Order? next = orders.FirstOrDefault(o => o.Status == "pending");
if (next is null)
{
    // No pending order. Handle it: return early, use a fallback, log, whatever fits.
    return;
}
Process(next);

FirstOrDefault はシーケンスが空のとき default(TSource) を返します。参照型なら null、int なら 0、構造体なら default です。null 許容注釈が有効なコードベース（<Nullable>enable</Nullable>、新しい .NET 11 テンプレートでの既定）では、コンパイラは結果を Order? として型付けし、null をチェックするまで指摘し続けます。これはまさにあなたが欲しい安全性です。このチェックを飛ばさないでください。First を FirstOrDefault に置き換えてすぐに結果を逆参照するのは、InvalidOperationException を1行あとの NullReferenceException に交換するだけです。null 許容の警告が雑音に感じられるなら、それはコンパイラが本当にやるべき作業を指し示しているのであり、CS8618 と null 非許容プロパティ に直接つながります。

.NET 6 以降には、独自の既定値を指定できるオーバーロードもあり、妥当なフォールバックがある場合は別途 null チェックを書くよりすっきりします。

// .NET 11, C# 14 -- FirstOrDefault(predicate, defaultValue) added in .NET 6
Order next = orders.FirstOrDefault(o => o.Status == "pending", Order.None);

2. First を呼ぶ前にシーケンスをガードする

最初の要素が本当に必要だが、存在する場合に限るというときは、先に空かどうかをチェックします。メモリ上のコレクションなら Count または Any() で十分です。

// .NET 11, C# 14
if (orders.Count > 0)
{
    Order first = orders.First();   // safe: we know it is non-empty
    Process(first);
}

List<T> や配列のように ICollection<T> を実装するものには Count（または Count > 0）を優先してください。O(1) だからです。安価にカウントを得られない遅延評価の IEnumerable<T> には .Any() を使います。遅延シーケンスに対して if (orders.Count() > 0) と書かないでください。Count() は全体を列挙しますが、Any() は最初の要素で止まります。

3. シーケンスが空になる原因を修正する

空がバグであって正当な状態ではないこともあります。orders.First(o => o.Status == "pending") が常に行を見つけるはずなのに見つけられない場合、本当の修正は上流にあります。フィルターが厳しすぎる、大文字小文字の不一致（"Pending" と "pending"）、行を落とした結合、あるいは一度も挿入されなかったデータです。シーケンスが空になってよいと確認したあとにのみ、ここで *OrDefault に頼ってください。「これは決して空になってはならない」ケースを FirstOrDefault で覆い隠すのは、本物のデータやロジックのエラーを隠し、クラッシュを診断しにくい場所へ移すことになります。

4. 集計には null 許容オーバーロードまたは DefaultIfEmpty を使う

.Average()、.Max()、.Min()、.Sum() は同じ落とし穴を共有します。.Average() と .Max()/.Min() の値型版は、空のソースに対して Sequence contains no elements を投げます（.Sum() は 0 を返し、それはそれで別の驚きです）。すっきりした解決策が2つあります。

// .NET 11, C# 14
var prices = new List<int>();

// Option A: project to a nullable so the aggregate returns null instead of throwing.
double? avg = prices.Average(p => (int?)p);   // null when empty, no exception

// Option B: supply a fallback element before aggregating.
int max = prices.DefaultIfEmpty(0).Max();     // 0 when empty

DefaultIfEmpty は汎用の脱出ハッチです。ソースが空のときに単一の既定要素を生成するので、.First() を含む後続のどの演算子も少なくとも1つの項目を見ることになります。

落とし穴とバリアント

いくつかの状況は、メッセージが明示しない理由で、この例外や近い親戚を生み出します。

心に留めておくべきメンタルモデルはこうです。.First() と .Single() は要素が存在するという表明です。Sequence contains no elements はその表明が失敗したものです。空のケースが正当かどうかを決めてください。正当なら、それを FirstOrDefault/SingleOrDefault で表現し、返ってくる既定値を処理します。正当でないなら、呼び出し箇所で取り繕うのではなく、その地点でシーケンスが決して空にならないよう、上流でクエリやデータを修正してください。

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出典

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