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@sasio

VBAでセル指定の高速化

Last updated at Posted at 2021-06-13

3000文字Tipsに参加しています →3000文字超えてた

はじめに

  • 書いてあること
    • Cells vs Range
    • Value vs Value2 vs なし
    • With vs Dim/Set
  • シート全体をVBAの二次元配列へ格納しておくことは考えない
    • あくまでもセル指定の速度について考える
  • おま環かもしれないので，試用してから使用すること
  • ScreenUpdatingなどの対策は，別途適用すること
    • 情報量が多くてオススメの記事↓

考察対象

  • アクティブシートの任意セルの値を取得
    • 「A1」など，何かしらでセル位置の指定をする
    • 対象セルは未使用セルとする
  • 取得した値はVariant型に格納
    • 各自のやりたい処理に合わせて読み替えてください
  • セルの値取得を、複数セルに流用する想定
    • とある1セルだと決め打ちした高速化はしない
    • セルの名前も付けない

計測方法

参考コード↓

  • Moduleに記述して計測した
    • Workbook,Worksheetでは，Runの引数を"ThisWorkbook.test","Sheet1.test"にすべし
  • test1()をコピペしてtest2,test3,...を作ると比較できる
  • 比較個数や処理回数はConstで操作する
  • <反復対象>部分で，A1の値を取得するが，A2,A3,...と値取得が複数ある想定
  • ブック内には，オブジェクト名Sheet1/シート名Sheet1のワークシートが1つだけとする
  • 計測対象内の変数の型を軽くし，影響を小さくした
    • Timerは返り値がSingleなので，変数をSingleにした
    • 整数はIntegerではなく，Longにした
      • 参考↓

計測
'Module1に記述
Option Explicit
Const TEST As Long = 2          '比較する記述の個数
Const COUNT1 As Long = 100000   '1回の計測で実行する処理の回数
Const COUNT2 As Long = 5        '計測回数

Sub TestRun()
    Dim i As Long
    Dim j As Long
    For i = 2 To COUNT2 + 1 Step 1
        For j = 1 To TEST Step 1
            Cells(i, j).Value = Application.Run("test" & j)
        Next j
    Next i
    MsgBox "完了"
End Sub

Function test1() As Single
    Dim i As Long
    Dim v As Variant
    Dim t As Single
    t = Timer
    
    '<変数宣言>
    For i = 1 To COUNT1
        '<反復対象>
    Next
    
    test1 = Timer - t
End Function
計測対象：初期値
'<変数宣言>
'なし
'<反復対象>
v = [A1]

実行環境

PC1: Excel 2016 32bit, VBA 7.1
PC2: Excel 2019 64bit, VBA 7.1
PC3: Excel 2021 64bit, VBA 7.1

高速化方法

  • v = [A1]からの改善過程を順に記載
    • まずは，1度に1セルずつ指定する場合を考える
  • 凡例：速い<遅い
  • 計測時間：100000件を5回実行した平均(秒)
    • そんなに厳密に計ってないので，同表内での参考に

Rangeオブジェクトの指定

反復対象 PC1 PC2
① v = Cells(1,1) 0.21 0.21
② v = Cells(1,1).Offset(0,0) 0.3 0.32
③ v = Range("A1") 0.56 0.43
④ v = Evaluate("A1") 3.42 1.91
⑤ v = [A1] 3.41 2.04
  • ④⑤は文字列をオブジェクトや値に変換するメソッドであり，セル指定のためだけに使うには遅い
  • ③は文字列をセル位置に変換する手間があるので遅い
  • Cells(1, "A"),Range("A"&1)など余計な処理をすると更に遅い
  • ②は文字列処理はないものの，2工程あるため遅い
  • ①のCells(1,1)は，Cells.Item(1,1)の省略形

Sheetオブジェクトの共通化

Cells(1,1)は，ModuleやWorkbookだと，Excel.Application.ActiveWorkbook.ActiveSheet.Cells(1,1)の，
Worksheetだと，Me.Cells(1,1)の省略形である．
ちなみにRange()だと，前者はExcel.Application.Range()，
後者は同じくMe.Range()の省略形．（後述する）
処理の度にシートをわざわざ指定しているため，これを共通化する．
オブジェクト変数aを使用し，まずはActiveSheetを保存してみる．

変数宣言 反復対象 PC1 PC2
① Dim a As Worksheet
Set a = ActiveSheet		 v = a.Cells(1,1) 0.19 0.16
② Dim a As Object
Set a = ActiveSheet		 v = a.Cells(1,1) 0.37 0.4
③ Dim a As Variant
Set a = ActiveSheet		 v = a.Cells(1,1) 0.37 0.39
  • ②③のような広いオブジェクト変数を使用するより，①のほうが速い

Sheetオブジェクトの指定

Forの外でSetしても僅差なので，
<反復対象>部分にて，オブジェクト変数へのSet単独で時間を計る

変数宣言 反復対象 PC1 PC2
① Dim a As Worksheet Set a = Sheet1 0.01 0.005
② Dim a As Worksheet Set a = Worksheets(1) 0.076 0.043
③ Dim a As Worksheet Set a = Sheets(1) 0.078 0.039
④ Dim a As Worksheet Set a = Worksheets("Sheet1") 0.108 0.075
⑤ Dim a As Worksheet Set a = Sheets("Sheet1") 0.108 0.074
⑥ Dim a As Worksheet Set a = ActiveSheet 0.038 0.013
  • ActiveSheet,Worksheets(),Sheets()は，Excel.Application.ActiveWorkbook.{sheet}の省略
    • Worksheetsは，グラフシートなどを含めずにワークシートだけを検索する
    • ワークシートに限るか，シートの区別をしないかは僅差
  • Sheet1は，VBAProject.Sheet1の省略
    • エクセルブックへの参照ではない
  • シートの検索や⑥のアクティブかどうかより，①のオブジェクト名のほうが速い
    • ①より②のほうが使い勝手は良いが，今回は①を採用

Rangeオブジェクトでの共通化

Worksheet<Object<Variantを見るに，Rangeのほうが更に速いのではないか？

変数宣言 反復対象 PC1 PC2
① Dim a As Range
Set a = Sheet1.Cells(1,1)		 v = a(1,1) 0.169 0.137
② Dim a As Range
Set a = Sheet1.Cells		 v = a(1,1) 0.17 0.141
③ Dim a As Range
Set a = Sheet1.Cells(1,1)		 v = a.Offset(0,0) 0.184 0.152
④ Dim a As Worksheet
Set a = Sheet1		 v = a.Cells(1, 1) 0.192 0.157
  • Cells()は重いのでFor内では使わない
    • 後述する
  • ④のWorksheet型より，①②③のRange型のほうが速い
  • ③のセル範囲ずらしより，①②のセル位置の取得のほうが速い
    • Offsetはセル結合の影響を受けるので，尚更避けたほうがいい
  • ②の全セルの保存より，①の1セルの保存のほうが速い
    • ①②のa(1,1)は，a.Item(1,1)の省略形

セル範囲指定の高速化

ここからは長方形1つの範囲指定について考える．

変数宣言 反復対象 PC1 PC2 PC3
① Dim b As Worksheet
Set b = Sheet1
Dim a As Range
Set a = b.Cells(1,1)		 v = b.Range(a(1,1),a(1,2)) - - 0.288
② Dim a As Range
Set a = Sheet1.Cells(1,1)		 v = Sheet1.Range(a(1,1),a(1,2)) 0.299 0.269 0.291
③ Dim a As Range
Set a = Sheet1.Cells(1,1)		 v = a.Range(a(1,1),a(1,2)) 0.354 0.307 0.338
④ Dim a As Range
Set a = Sheet1.Cells(1,1)		 v = a.Range("A1:B1") 0.674 0.458 0.472
⑤ Dim a As Range
Set a = Sheet1.Cells(1,1)		 v = a(1,1).Resize(1,2) 0.303 0.277 0.275
  • Sheet1はDim Worksheetより若干速い
    • range.Rangeよりsheet.Rangeよりのほうが速い
  • ③では，range.Rangeが重複して遅い
  • ②は，オブジェクト名を含むが速い
  • ⑤はリサイズ．②よりは遅いが，僅差
    • ちなみに，Resizeはセル結合の影響を受けない
    • A1を含む前提ならば、a.Resize(1,2)が速い

結論

セル1つ・セル範囲について，以下の通り．

  • 利点：aにA1が保存されていることで，a.Range()とsheet.Range(), a.Cells()とsheet.Cells()が同じ動きになり，使い勝手はいいかも
    • sheet.Cellsは全セルを範囲で指し，range.Cellsはrangeをそのまま指す
    • a.Range("A1:B1")が，Range("A1").Range("A1:B1")となり，Range("A1:B1")である
    • range.Rangeでは，親の左上(例ではA1)の位置をA1だと思い込んだときに，相対的にA1:B1の位置にあるセル(例ではA1:B1)を返す
計測対象：セル1つ
'<変数宣言>
Dim a As Range
Set a = Sheet1.Cells(1, 1)
'<A1の値の取得>
v = a(1, 1)
計測対象：セル範囲
'<変数宣言>
Dim a As Range
Set a = Sheet1.Cells(1, 1)
'<A1:B1の値の取得>
v = Sheet1.Range(a(1, 1), a(1, 2))
計測対象：A1を含むセル範囲
'<変数宣言>
Dim a As Range
Set a = Sheet1.Cells(1, 1)
'<A1:B1の値の取得>
v = a.Resize(1, 2)

今回は考慮しなかったが，1セル決め打ちでいいなら変数に持てばいい．
なお，.Value2をつけたほうが速い．後述する．

計測対象：1セル決め打ち
'<変数宣言>
Dim a As Range
Set a = Sheet1.Cells(1, 1)
'<A1の値の取得>
v = a.Value2

補足

後述するとしていた内容を解説していく．

オブジェクト変数の型

  • Worksheetオブジェクトの型
    • Worksheet型オブジェクト変数は，Worksheet/Sheet1
    • Sheet1は，Sheet1/Sheet1
    • sheets.ItemやActiveSheetの返り値がObjectだから，Sheets()やActiveSheetはObject/Sheet1
  • Rangeオブジェクトの型
    • Range型オブジェクト変数や，それ.Offset()は，Range/Range
    • Cells()やItem()などの，Itemを含むものは，Variant/Object/Range
      • range.Itemの返り値がVariantだから
    • Object/Sheet1から繋げたRange()は，Variant/Object/Range
      • Object/Sheet1の型名だけでは，ワークシートかグラフシートか確定できない
      • エラーとなりEmptyを出力する可能性があるため，Rangeと両立できるVariant型で返す
      • その後実行が成功しても，Variantは継続されるためVariant/Object/Rangeとなる
      • ちなみに，Application.Range("A1")は，ActiveSheet.Rangeに転送されるが，Applicationの時点でワークシートだと分かっているのでVariantにはならない
    • Object/RangeやSheet1/Sheet1から繋げたRange()は，Object/Range
      • sheet.Rangeやrange.Rangeは，application.Rangeと違って，ActiveやMeなど既定以外のシートを指定できない
      • Sheets(1).Range("Sheet2!A1")はエラーで，Application.Range("Sheet2!A1")はセーフ
      • このエラーになることもあるが，グラフシートによるエラーとは違ってVariantにはならない
    • その他は，Object/Range
      • 型のサイズが変わるときは，Object内で昇格する

Object型への.Rangeは，↓がわかりやすい．

行入力時と実行時うんぬんは， ↓が詳しい．

Rangeオブジェクトの取得プロパティの指定

[なし] vs Value vs Value2

反復対象 PC1 PC2
① v = Cells(1,1) 0.22 0.16
② v = Cells(1,1).Value2 0.24 0.18
③ v = Cells(1,1).Value 0.23 0.19
④ v = Cells(1,1).Text 1.48 0.67
変数宣言 反復対象 PC3
① Dim a As Range
Set a = Sheet1.Cells(1,1)		 v = a.Value2 0.080
② Dim a As Range
Set a = Sheet1.Cells(1,1)		 v = a.[_Default] 0.081
③ Dim a As Range
Set a = Sheet1.Cells(1,1)		 v = a 0.090
④ Dim a As Range
Set a = Sheet1.Cells(1,1)		 v = a.Value 0.090
⑤ Dim a As Range
Set a = Sheet1.Cells(1,1)		 v = a.Text 0.469
  • 内部では，Value2の形式で保存されている
  • .Textは￥マークを付けるなど，セルに表示されている書式通りに変換して取得するので遅い
  • .Valueでは，日付を日付形式へ変換し，通貨を通貨型で取得し，他はそのままの値を取得する
  • .Value2では，日付をシリアル値のまま，通貨を浮動小数点型のままで取得する
    • 書式を判定しなくてよいため，.Valueよりも.Value2のほうが速い（今回は逆転したが...）
  • range.[なし]よりもrange.[_Default]のほうが，.Valueへの遷移がないため速い
    • Range/Rangeではないときは，規定プロパティが判断できないため，.[_Default]は使えない
  • [なし]のときの既定プロパティは.Valueに遷移されるが，[なし]と.Valueとでは，Range/Rangeへの.Valueは等しくなるが，Variant/Object/RangeやObject/Rangeへの.Valueは，代入での強制型変換よりも，明示して.Valueを取り出すほうが遅い
    • Cells(1,1).Valueでは，Variant型で保存されたRangeオブジェクトをRange型として読み取り，値をVariant/{String|Double|...}型で返す
      • 以下，推測
      • .Valueが可能なのかのために，中身がRangeかどうかを実行時に確認が必要
      • Variant変数に.ValueするためにRange型かどうか確認するよりも，Variant変数を見てRange型を得た後に既定プロパティで値にするほうが速い
  • .Value2<.Valueであるから，.Valueと[なし]が等しくなるRange/Rangeでは，.Value2が一人勝ちする
    • Value2と[なし]の差よりも，オブジェクト変数やCells()<Range()やItem()<Offset()の差のほうが大きい
      • 基本的にはCells()を使い，[なし]でよいが，Range/Rangeからそのまま取得するときには.Value2をつける

Withステートメントの利用

With
'With
With hoge
    処理
End With

'Dim/Set
Dim obj As 型
Set obj = hoge
処理
Set obj = Nothing
  • Withで変数を1つ宣言し，End WithでNothingするのと同等
  • 自動生成された変数の型は，省略対象と同じ型になる
    • 「Dim obj As 型」の場合だと変数の型を指定しているため，Set時に型変換される
    • というか，Let/Set以外で型が変化することはない
  • よって，Withの省略対象が長いと上述のRangeとObject/Rangeの差が生じる
    • 省略対象はあらかじめ高速にした上で，記述の省略として使用すべし
    • 参照先の呼び出し自体は，DimよりWithのほうが速い
      • とりあえず，Debug.Print .Address()で計測
    • Range型変数が既にあれば有用だが，Withのためだけの変数化なら変数を使えばいい
With使用例
Dim obj As Object
Set obj = sheet.Range("A1") 'Object/Rangeのまま

Dim obj As Range
Set obj = sheet.Range("A1") 'Rangeに変換

With sheet.Range("A1") 'Object/Rangeのまま

Dim obj As Range
Set obj = sheet.Range("A1") 'Rangeに変換
With obj '変換後のRangeのまま

参考

  • 基礎解説をこちらに分割しました↓

変更履歴

2021/6/13 初稿
2021/6/14 プロパティ関連の修正，Itemへの言及の追加
2021/6/15 セル範囲での高速化の追加
2021/6/16 取得プロパティの詳細の追加，Let強制を追加
2021/6/27 Withステートメントを追加
2021/6/28 結論の整理，参考サイトを追加
2021/6/29 オブジェクト変数の型関連を追加
2021/6/30 オブジェクト指向っぽい説明を追加
2021/7/17 基礎解説を別記事に分割
2021/8/12 Application.Runを修正
2022/5/14 全体的に改稿修正

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