C#で高精度なテキストファイル文字コード自動判別（2014年版）

C#（.NET Framework）に限ったことではありませんが、汎用的にテキストファイルを扱うようなアプリケーションを作っていると、よく

• 特定の文字コードのファイルしか読み出せないのでは困る
  ⇒文字コードを自動判別し、テキストの内容を取り出したい
• 読み出したファイルと同じ文字コードでファイルを書き出したい
  ⇒読み出したファイルの文字コードを知りたい

といった場面に出くわします。
ですが、C#（.NET Framework）標準のライブラリではそのような機能は提供されていないため、文字コードを判定するには、

1. 自前で文字コード判定のロジックを実装する
2. 出来合いの外部ライブラリ、Windows版NKF32.dll、ICU4Cなどを利用する
3. IE用の文字コード判別ライブラリ（mlang.dll）を利用する ※COMコンポーネント呼び出し要

のいずれかの方法を取ることになります。

HNXgrepという自作のgrepツール（Vectorからダウンロードできます）では、自前のソースコードで文字コードを判別しています。
当初はJCode.pmのC#移植版を改良して使っていたのですが（2012年時点のソースコードはこちら）、その後も不具合改善・チューニング・機能追加を重ね、

• ANSI（ISO-8859-1拡張：欧米版Windowsのデフォルト文字コード）ファイル
• EUC補助漢字（0x8F始まりの３バイト文字コード）使用ファイル
• エスケープシーケンスを伴わない半角カナJISファイル

の検出・デコードにも対応し、またEUCやUTF8NのファイルをShiftJISと誤判別する可能性をさらに低減、検出精度を高めたバージョンとなりました。
2014年8月時点版のソースコードを以下に公開します。

■アルゴリズム概要

• ASCII制御コードのうち0x00-0x03、ないし0x7F(DEL)が出現した場合
  • 原則として非テキストファイルとみなす
  • ただしファイル先頭2バイトで0x00が登場した場合は、BOMなしUTF16の可能性を調べる
• 非ASCIIコード（0x80以降）が出現しなかった場合
  • JISエスケープシーケンスがあればJIS、なければASCII
• 非ASCIIコード（0x80以降）が出現した場合
  • 以下４種類の文字コードに該当するか、可能性を調査する
    • ANSI（CP1252）
    • BOMなしUTF8（CP65001）
    • EUC（CP51932、補助漢字使用時はCP20932相当）
      ⇒登場するコード範囲の関係で（必ず0x80以上となる）、上記３種はまとめてチェック
    • ShiftJIS（CP932）
      ⇒２バイト目が0x20-0x7EのASCIIになることもあるので、個別にチェック
  • 文字コード体系として明らかに妥当ではない場合、可能性なしとみなす
  • 半角文字（半角カナ）・全角文字が連続していれば可能性が高いとみなす
  • 逆に不連続であれば可能性は低いものとみなす
    • 誤判別を起こしやすい箇所は個々に配点をチューニング
      （過去の誤判別事例などをフィードバックしています）
  • 全バイト走査完了後、可能性が高いものから順にテキスト取り出しを試みる
    • デコードエラーが発生しなければその文字コードで確定

以下、ソースコード抜粋です。
ソースコード全量は、Vectorライブラリに「ReadJEnc」という名前で登録してありますので、こちらからダウンロードしてください。
（動作サンプル・利用例ソースコードも同梱してあります）

■ソースコード抜粋：文字コード判別クラス・判別メソッド本体

public class ReadJEnc
{
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// <ReadJEnc.cs> ReadJEnc 文字コード自動判別処理本体【抜粋】
//  Copyright (C) 2014 hnx8(H.Takahashi)
//  http://hp.vector.co.jp/authors/VA055804/
//
//  Released under the MIT license
//  http://opensource.org/licenses/mit-license.php
////////////////////////////////////////////////////////////////////////

/// <summary>バイナリと判定するDEL文字コード、兼、ASCII/非ASCIIの境界文字コード</summary>
const byte DEL = (byte)0x7F;
/// <summary>非テキストファイルと判定する制御文字コードの最大値</summary>
const byte BINARY = (byte)0x03; //0x01-0x07位の範囲で調整。0x08(BS)はTeraTerm等ログで出る。0x09(TAB)は普通にテキストで使う。0x03くらいにするのがよい。HNXgrepでは0x03を採用

//文字コード判別メソッド================================================

/// <summary>バイト配列を全走査し、文字コードを自動判別する</summary>
/// <param name="Bytes">判定対象のバイト配列</param>
/// <param name="Length">ファイルサイズ(バイト配列先頭からのデコード対象バイト数)</param>
/// <param name="Text">out 判別した文字コードにより取り出したテキスト文字列（非テキストならnull）</param>
/// <returns>文字コード判別結果（非テキストならnull）</returns>
public CharCode GetEncoding(byte[] Bytes, int Length, out string Text)
{
    byte b1 = (Length > 0) ? Bytes[0] : (byte)0; //汎用バイトデータ読み取り変数初期化
    byte b2;

    //【1】7bit文字コードの範囲の走査(ASCII判定/非ASCII文字開始位置把握)、およびUTF16N/JISチェック
    int jisScore = 0; //JIS用のエスケープシーケンスが登場したらカウントアップ
    int asciiEndPos = 0; //ループ変数、兼、非ASCII文字を初めて検出した位置
    while (b1 < DEL) //非ASCII文字が出現したらループ脱出：b1にはあらかじめ読み込み済
    {
        if (b1 <= BINARY)
        {   //バイナリ文字検出：先頭２バイトでの検出ならUTF16Nの可能性をチェック、否ならバイナリ確定
            CharCode ret = (asciiEndPos < 2 ? SeemsUTF16N(Bytes, Length) : null);
            if (ret != null && (Text = ret.GetString(Bytes, Length)) != null)
            {   //UTF16Nデコード成功：非テキスト文字混入チェック
                int i;
                for (i = -3; i <= BINARY; i++)
                {   //0xFFFD,0xFFFE,0xFFFF,0〜BINARY、DELが混入している場合は非テキストとみなす
                    if (Text.IndexOf((char)i, 0, Text.Length) != -1) { break; }
                }
                if (i > BINARY && Text.IndexOf((char)DEL, 0, Text.Length) == -1)
                {   //■UTF16N確定（非テキスト文字混入なし）
                    return ret;
                }
            }
            Text = null;
            return null; //■バイナリ確定
        }
        if (b1 == 0x1B && (b2 = JIS.isEscape(Bytes, Length, asciiEndPos)) > 0)
        {   //JISエスケープシーケンス検出時はカウント加算
            jisScore++;
            asciiEndPos += b2;
        }
        //次の文字へ
        if ((++asciiEndPos) >= Length)
        {   //全文字チェック完了：非ASCII文字未検出、JISもしくはASCII
            if (jisScore >= 2)
            {   //■JIS確定(詳細種別を判定する)
                return JIS.GetEncoding(Bytes, Length, out Text);
            }
            if (JIS.hasSOSI(Bytes, Length))
            {   //SO,SIによるエスケープを検出した場合【抜粋】
                if ((Text = CharCode.JIS50222.GetString(Bytes, Length)) != null)
                {   //■半角カナSOSIのみを使用したJISで確定
                    return CharCode.JIS50222;
                }
            }
            //■ASCII確定（ただしデコード失敗時はバイナリ）
            return ((Text = CharCode.ASCII.GetString(Bytes, Length)) != null) ? CharCode.ASCII : null;
        }
        b1 = Bytes[asciiEndPos];
    }

    //【2】非ASCII文字を含む範囲の走査、CP1252/UTF8/EUCチェック、JIS残チェック
    int cp1252Score = 0; //いずれも、可能性が否定されたらint.MinValueが設定される
    int utfScore = 0;
    int eucScore = 0;
    int sjisScore = 0;
    bool existsEUC0x8F = false; //EUC補助漢字を見つけたらtrueを設定

    for (int cp1252Pos = asciiEndPos; cp1252Pos < Length; ) //cp1252Posの加算はロジック途中で随時実施
    {
        if (b1 == DEL)
        {   //制御文字0x7F登場なら、ごくわずかなJISの可能性以外全消滅。JISの可能性を消しきれるか判定
            cp1252Score = int.MinValue;
            utfScore = int.MinValue;
            eucScore = int.MinValue;
            sjisScore = int.MinValue;
            if (jisScore == 0 || (cp1252Pos++) >= Length || (b1 = Bytes[cp1252Pos]) < 0x21 || b1 >= DEL)
            {   //JISエスケープ未出現 or ファイル末尾で2バイト目なし or 2バイト目が0x21-0x7E範囲外ならJISの可能性も否定
                Text = null;
                return null; //■バイナリ確定
            }
        }
        //CP1252チェック＆0x80以上の文字範囲の把握(notAsciiStartPos〜cp1252Pos)。b1読込済
        int notAsciiStart = cp1252Pos;
        switch (cp1252Score)
        {
            case int.MinValue: //CP1252可能性否定済み、非ASCII文字のスキップのみ実施
                while (b1 > DEL && (++cp1252Pos) < Length) { b1 = Bytes[cp1252Pos]; }
                break;
            default: //CP1252可能性あり、定義外文字混入チェック＆CP1252ポイント加算
                while (b1 > DEL)
                {   // 非CP1252チェック用定義(0x2001A002)：未定義の81,8D,8F,90,9Dに対応するビットがON
                    //        FEDC BA98 7654 3210         FEDC BA98 7654 3210
                    //        ---- ---- ---- ----         ---- ---- ---- ----
                    // (0x9#) 0010 0000 0000 0001  (0x8#) 1010 0000 0000 0010
                    if (b1 <= 0x9D && (0x2001A002 & (1u << (b1 % 32))) != 0)
                    {   // CP1252未定義文字を検出、可能性消滅
                        cp1252Score = int.MinValue;
                        goto case int.MinValue; //非ASCII文字スキップへ
                    }
                    if ((++cp1252Pos) >= Length) { break; }
                    b1 = Bytes[cp1252Pos];
                }
                //非ASCII文字範囲終了、評価ポイント加算
                //１バイトのみ出現時（SJISよりもCP1252の可能性が高い）、SJIS漢字1文字目と同評価・SJISカナよりも高評価となるようポイント加算
                if (cp1252Pos == notAsciiStart + 1) { cp1252Score += 2; }
                else if (cp1252Pos == notAsciiStart + 2 && (b2 = Bytes[cp1252Pos - 1]) >= 0xC0)
                {   //２バイトのみ出現時、ダイアクリティカルマーク（発音記号等）つきアルファベットなら配点補正
                    if (b2 == (b2 = Bytes[cp1252Pos - 2])) { cp1252Score += 5; } //同一文字重ねはかなり特徴的(SJISカナより可能性高)
                    else if (b2 >= 0xC0)
                    {   //続きor直前のASCII文字がアルファベットっぽければ、SJISカナより可能性が高くなるよう補正                               
                        if (b1 > 0x40 || (notAsciiStart > 0 && Bytes[notAsciiStart - 1] > 0x40)) { cp1252Score += 5; }
                        else { cp1252Score += 3; } //どちらでもなければ、EUCよりは可能性高とする
                    }
                    else { cp1252Score++; } //否ならば低めの加算とする
                }
                else { cp1252Score++; } //いずれにも該当しなければやや低めの加算とする
                break;
        }
        //notAsciiStartPos〜cp1252Pos範囲のUTF8チェック
        if (utfScore >= 0)
        {
            bool prevIsKanji = false;
            for (int utfPos = notAsciiStart; utfPos < cp1252Pos; utfPos++)
            {
                b1 = Bytes[utfPos];
                //1バイト目・２バイト目(ともに0x80以上であることは確認済み)をチェック
                if (b1 < 0xC2 || (++utfPos) >= cp1252Pos || Bytes[utfPos] > 0xBF) { utfScore = int.MinValue; break; } //UTF8可能性消滅
                else if (b1 < 0xE0)
                {   //２バイト文字OK（半角文字とみなして評価）
                    if (prevIsKanji == false) { utfScore += 6; } else { utfScore += 2; prevIsKanji = false; }
                }
                //3バイト目(0x80以上であることは確認済み)をチェック
                else if ((++utfPos) >= cp1252Pos || Bytes[utfPos] > 0xBF) { utfScore = int.MinValue; break; } //UTF8可能性消滅
                else if (b1 < 0xF0)
                {   //３バイト文字OK（全角文字とみなして評価）
                    if (prevIsKanji == true) { utfScore += 8; } else { utfScore += 4; prevIsKanji = true; }
                }
                //4バイト目(0x80以上であることは確認済み)をチェック
                else if ((++utfPos) >= cp1252Pos || Bytes[utfPos] > 0xBF) { utfScore = int.MinValue; break; } //UTF8可能性消滅
                else if (b1 < 0xF5)
                {   //４バイト文字OK（全角文字とみなして評価）
                    if (prevIsKanji == true) { utfScore += 12; } else { utfScore += 6; prevIsKanji = true; }
                }
                else { utfScore = int.MinValue; break; } //UTF8可能性消滅(0xF5以降はUTF8未定義)
            }
        }
        //notAsciiStartPos〜cp1252Pos範囲のEUCチェック
        if (eucScore >= 0)
        {   //前の文字との連続性チェック用定数定義
            const int PREV_KANA = 1; //直前文字は半角カナ
            const int PREV_ZENKAKU = 2; //直前文字は全角
            int prevChar = 0; //前の文字はKANAでもZENKAKUでもない
            for (int eucPos = notAsciiStart; eucPos < cp1252Pos; eucPos++)
            {   //１バイト目(0xA1-0xFE,0x8E,0x8F)・２バイト目(１バイト目に応じ範囲が異なる)のチェック
                b1 = Bytes[eucPos];
                if (b1 == 0xFF || (++eucPos) >= cp1252Pos) { eucScore = int.MinValue; break; } //EUC可能性消滅
                b2 = Bytes[eucPos];
                if (b1 >= 0xA1)
                {   //１バイト目＝全角文字指定、２バイト全角文字チェック
                    if (b2 < 0xA1 || b2 == 0xFF) { eucScore = int.MinValue; break; } //EUC可能性消滅
                    //２バイト文字OK（全角）
                    if (prevChar == PREV_ZENKAKU) { eucScore += 5; } else { eucScore += 2; prevChar = PREV_ZENKAKU; }
                }
                else if (b1 == 0x8E)
                {   //１バイト目＝かな文字(orEUC-TWの４バイト文字)指定。２バイトの半角カナ文字チェック
                    if (b2 < 0xA1 || b2 > 0xDF) { eucScore = int.MinValue; break; } //EUC可能性消滅
                    //検出OK,EUC文字数を加算（半角文字）【抜粋】
                    if (prevChar == PREV_KANA) { eucScore += 6; }
                    else { eucScore += 2; prevChar = PREV_KANA; }
                }
                else if (b1 == 0x8F
                    && b2 >= 0xA1 && b2 < 0xFF
                    && (++eucPos) < cp1252Pos
                    && (b2 = Bytes[eucPos]) >= 0xA1 && b2 < 0xFF)
                {   //残る可能性は３バイト文字：検出OKならEUC文字数を加算（全角文字、補助漢字）
                    if (prevChar == PREV_ZENKAKU) { eucScore += 8; } else { eucScore += 3; prevChar = PREV_ZENKAKU; }
                    existsEUC0x8F = true; //※補助漢字有
                }
                else { eucScore = int.MinValue; break; } //EUC可能性消滅
            }
        }

        //ASCII文字範囲の読み飛ばし＆バイナリチェック＆JISチェック、b1に非ASCII文字出現位置のバイト値を格納
        while (cp1252Pos < Length && (b1 = Bytes[cp1252Pos]) < DEL)
        {
            if (b1 <= BINARY)
            {   //■バイナリ確定
                Text = null;
                return null;
            }
            if (b1 == 0x1B && (b2 = JIS.isEscape(Bytes, Length, cp1252Pos)) > 0)
            {   //JISエスケープシーケンスを検出
                jisScore++;
                asciiEndPos += b2;
            }
            cp1252Pos++;
        }
    }

    //【3】SJISチェック（非ASCII登場位置からチェック開始:ただしDEL検出時などは可能性なし）
    if (sjisScore != int.MinValue)
    {
        sjisScore = GetEncoding(Bytes, asciiEndPos, Length);
    }

    //【4】ポイントに応じ文字コードを決定【抜粋】（実際にそのエンコーディングで読み出し成功すればOKとみなす）
    if (jisScore >= 2 && jisScore > (Length / 100000))
    {   //一定以上の比率でJISエスケープシーケンス出現
        return JIS.GetEncoding(Bytes, Length, out Text);  //■JIS確定(詳細種別を判定する)
    }
    if (eucScore > 0 && eucScore > sjisScore && eucScore > utfScore)
    {   //EUC可能性高
        if (cp1252Score > eucScore)
        {   //ただしCP1252の可能性が高ければCP1252を先にチェック
            if ((Text = CharCode.ANSI.GetString(Bytes, Length)) != null) { return CharCode.ANSI; } //■CP1252で読みこみ成功
        }
        if (existsEUC0x8F && (Text = CharCode.EUCH.GetString(Bytes, Length)) != null) { return CharCode.EUCH; }//■EUC補助漢字読みこみ成功
        if ((Text = CharCode.EUC.GetString(Bytes, Length)) != null) { return EUC; } //■EUCで読みこみ成功
    }
    if (utfScore > 0 && utfScore >= sjisScore)
    {   //UTF可能性高
        if ((Text = CharCode.UTF8N.GetString(Bytes, Length)) != null) { return CharCode.UTF8N; } //■UTF-8Nで読みこみ成功
    }
    if (sjisScore >= 0)
    {   //SJIS可能性高(ただしCP1252の可能性が高ければCP1252を先にチェック)
        if (cp1252Score > sjisScore && (Text = CharCode.ANSI.GetString(Bytes, Length)) != null) { return CharCode.ANSI; } //■CP1252で読みこみ成功
        if ((Text = CharCode.SJIS.GetString(Bytes, Length)) != null) { return CharCode; } //■SJISで読みこみ成功
    }
    if (cp1252Score > 0)
    {   //CP1252の可能性のみ残っているのでチェック
        if ((Text = CharCode.ANSI.GetString(Bytes, Length)) != null) { return CharCode.ANSI; } //■CP1252で読みこみ成功
    }
    //■いずれにも該当しなかった場合は、バイナリファイル扱いとする
    Text = null;
    return null;
}

BOMなしUTF16／ShiftJISの判定は別メソッドに切り出しています。
以下、そのソースコードです。

■ソースコード抜粋：BOMなしUTF16可能性判定メソッド／ShiftJIS判定メソッド

/// <summary>BOMなしUTF16の可能性があるか(先頭文字がASCIIか否かをもとに)判定</summary>
/// <param name="Bytes">判定対象のバイト配列</param>
/// <param name="Length">ファイルサイズ</param>
/// <returns>UTF16Nと思われる場合はその文字コード、否ならnull</returns>
public static CharCode SeemsUTF16N(byte[] Bytes, int Length)
{
    if (Length >= 2 && Length % 2 == 0)
    {
        if (Bytes[0] == 0x00)
        {
            if (Bytes[1] > BINARY && Bytes[1] < DEL && (Length == 2 || Bytes[2] == 0))
            {   //▲UTF16BigEndianの可能性あり
                return CharCode.UTF16BE;
            }
        }
        else if (Bytes[1] == 0x00)
        {
            if (Bytes[0] > BINARY && Bytes[0] < DEL && (Length == 2 || Bytes[3] == 0))
            {   //▲UTF16LittleEndianの可能性あり
                return CharCode.UTF16LE;
            }
        }
    }
    return null; //UTF16Nの可能性はないと判断
}

/// <summary>ShiftJISの判定スコア算出（判定開始位置〜ファイル末尾までの範囲を対象）</summary>
/// <param name="Bytes">判定対象のバイト配列</param>
/// <param name="pos">判定開始位置(非ASCII文字コードが初めて登場した位置)</param>
/// <param name="Length">ファイルサイズ(バイト配列先頭からのデコード対象バイト数)</param>
/// <returns>判定スコア算出結果</returns>
protected override int GetEncoding(byte[] Bytes, int pos, int Length)
{
    int score = 0; //初期値ゼロからReadJEnc評価を始める
    byte b1 = Bytes[pos];
    byte b2;
    while (pos < Length)
    {   //前の文字との連続性チェック用定数定義
        const int PREV_KANA = 1; //直前文字は半角カナ
        const int PREV_ZENKAKU = 2; //直前文字は全角
        int prevChar = 0; //前の文字はKANAでもZENKAKUでもない
        while (b1 > DEL)
        {
            if (b1 >= 0xA1 && b1 <= 0xDF)
            {   //１バイト半角カナ：OK（連続はEUCやCP1252よりも高配点とする）
                if (prevChar == PREV_KANA) { score += 3; } else { score += 1; prevChar = PREV_KANA; }
            }
            // 非CP932チェック用定数(0x00000061,0xE0009800)：CP932ではデコード不能な未定義文字のビットを１
            //        FEDC BA98 7654 3210         FEDC BA98 7654 3210
            //        ---- ---- ---- ----         ---- ---- ---- ----
            // (0x9#) 0000 0000 0000 0000  (0x8#) 0000 0000 0110 0001 - 80(A0判定でも流用):定義外、85,86:未使用(shift_jis2004などでは使用ありだがCP932ではデコード不能)
            // (0xF#) 1110 0000 0000 0000  (0xE#) 1001 1000 0000 0000 - FD,FE,FF:定義外、EB,EC,EF:未使用 (F0-F9:外字は許容。HNXgrepなど外字不許容とする場合はビットを立てること)
            else if (((b1 < 0xE0 ? 0x00000061 : 0xE0009800) & 1u << (b1 % 32)) != 0
                || (++pos) >= Length
                || (b2 = Bytes[pos]) < 0x40 || b2 > 0xFC)
            {   //１バイト目がおかしい(SJIS定義外/未使用) or ２バイト目把握不能 or ２バイト目SJIS定義外
                return int.MinValue; //可能性消滅
            }
            else
            {   //全角文字数を加算(EUCよりは可能性を低めに見積もっておく)
                if (prevChar == PREV_ZENKAKU) { score += 4; }
                else
                {   //（ただし唐突に0x98以降の第二水準文字が出てきた場合は、UTF-8/EUC/CP1252の可能性が高いのでプラス値なしとする）
                    score += (b1 > 0x98 ? 0 : 2);
                    prevChar = PREV_ZENKAKU;
                }
            }
            //各国語全コード共通：さらに次の文字へ
            if ((++pos) >= Length) { break; }
            b1 = Bytes[pos];
        }
        //各国語全コード共通：半角文字の範囲を読み飛ばし
        while (b1 <= DEL && (++pos) < Length) { b1 = Bytes[pos]; }
    }
    return score;
}

文字コードの種類については別クラスにて定義しています。
実際の文字コード判別処理にあたっては、ファイル内容を全バイト走査する前に、先頭バイト列(ByteOrderMark)からファイルの文字コード種類が識別できるかどうかもチェックします。
BOMつきであればUnicodeと判定します。

以下、文字コード定義クラスとBOMつきUTF判別メソッドです。
各ファイル種類を定義するにあたり、先頭バイトデータの情報も持たせるようにしています。
BOMはEncoding.GetPreamble()を利用して把握します。
またテキスト取り出し時にはBOMバイトをデコード範囲から除外します。

■ソースコード抜粋：文字コード定義クラス・およびBOMつきUTF判別メソッド

public class CharCode
{
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// <CharCode.cs> ReadJEnc 文字コード種類定義【抜粋】
//  Copyright (C) 2014 hnx8(H.Takahashi)
//  http://hp.vector.co.jp/authors/VA055804/
//
//  Released under the MIT license
//  http://opensource.org/licenses/mit-license.php
////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//Unicode系文字コード

/// <summary>UTF8(BOMあり)</summary>
public static readonly Text UTF8 = new Text("UTF-8", new UTF8Encoding(true, true)); //BOM : 0xEF, 0xBB, 0xBF
/// <summary>UTF32(BOMありLittleEndian)</summary>
public static readonly Text UTF32 = new Text("UTF-32", new UTF32Encoding(false, true, true)); //BOM : 0xFF, 0xFE, 0x00, 0x00
/// <summary>UTF32(BOMありBigEndian)</summary>
public static readonly Text UTF32B = new Text("UTF-32B", new UTF32Encoding(true, true, true)); //BOM : 0x00, 0x00, 0xFE, 0xFF
/// <summary>UTF16(BOMありLittleEndian)</summary><remarks>Windows標準のUnicode</remarks>
public static readonly Text UTF16 = new Text("UTF-16", new UnicodeEncoding(false, true, true)); //BOM : 0xFF, 0xFE
/// <summary>UTF16(BOMありBigEndian)</summary>
public static readonly Text UTF16B = new Text("UTF-16B", new UnicodeEncoding(true, true, true)); //BOM : 0xFE, 0xFF

/// <summary>UTF16(BOM無しLE)</summary>
public static readonly Text UTF16LE = new Text("UTF-16LE", new UnicodeEncoding(false, false, true));
/// <summary>UTF16(BOM無しBE)</summary>
public static readonly Text UTF16BE = new Text("UTF-16BE", new UnicodeEncoding(true, false, true));
/// <summary>UTF8(BOM無し)</summary>
public static readonly Text UTF8N = new Text("UTF-8N", new UTF8Encoding(false, true));

//非Unicode系文字コード

/// <summary>Ascii</summary><remarks>デコードはUTF8Encodingを流用</remarks>
public static readonly Text ASCII = new Text("ASCII", UTF8N.Encoding);
/// <summary>1252 ISO8859 西ヨーロッパ言語</summary>
public static readonly Text ANSI = new Text("ANSI欧米", 1252);

/// <summary>50221 iso-2022-jp 日本語 (JIS-Allow 1 byte Kana) ※MS版</summary>
public static readonly Text JIS = new Text("JIS50221", 50221);
/// <summary>50222 iso-2022-jp 日本語 (JIS-Allow 1 byte Kana - SO/SI) ※MS版</summary><remarks>SO/SIによるカナシフトのみのファイルもCP50222とみなす</remarks>
public static readonly Text JIS50222 = new Text("JIS50222", 50222);

/// <summary>EUC補助漢字(0x8F)あり ※MS-CP20932を利用し強引にデコードする</summary><remarks>エンコードするとファイルが壊れるので注意</remarks>
public static readonly Text EUCH = new EucH("EUC補漢");
/// <summary>51932 euc-jp 日本語 (EUC) ※MS版</summary>
public static readonly Text EUC = new Text("EUCJP", 51932);
/// <summary>932 shift_jis 日本語 (シフト JIS) ※MS独自</summary>
public static readonly Text SJIS = new Text("ShiftJIS", 932);

// 文字コード（ファイル種類）判定メソッド

/// <summary>BOMありUTFファイルの文字コードを判定する</summary>
/// <param name="Bytes">判定対象のバイト配列</param>
/// <param name="Read">バイト配列の読み込み済バイト数</param>
/// <returns>BOMから判定できた文字コード種類、合致なしの場合null</returns>
public static CharCode GetPreamble(byte[] Bytes, int Read)
{   //BOM一致判定
    return GetPreamble(Bytes, Read,
        UTF8, UTF32, UTF32B, UTF16, UTF16B);
}
protected static CharCode GetPreamble(byte[] Bytes, int Read, params CharCode[] Array)
{
    foreach (CharCode c in Array)
    {   //読み込み済バイト配列内容をもとにファイル種類の一致を確認
        byte[] bom = c.Bytes;
        int i = (bom != null ? bom.Length : int.MaxValue); //BOM・マジックナンバー末尾から調べる
        if (Read < i) { continue; } //そもそもファイルサイズが小さい場合は不一致
        do
        {   //全バイト一致ならその文字コードとみなす
            if (i == 0) { return c; }
            i--;
        } while (Bytes[i] == bom[i]); //BOM・マジックナンバー不一致箇所ありならdo脱出
    }
    return null; //ファイル種類決定できず
}

#region テキスト基本クラス定義【抜粋】----------------------------
/// <summary>文字コード種類：テキスト
/// </summary>
public class Text : CharCode
{
    internal Text(string Name, Encoding Encoding) : base(Name, Encoding, Encoding.GetPreamble()) { }
    internal Text(string Name, int enc)
        : base(Name, System.Text.Encoding.GetEncoding(enc, EncoderFallback.ExceptionFallback, DecoderFallback.ExceptionFallback), null) { }
}

/// <summary>ファイル文字コード種類名</summary>
public readonly string Name;
/// <summary>先頭バイト識別データ（BOM/マジックナンバー）</summary>
protected readonly byte[] Bytes = null;
/// <summary>エンコーディング</summary>
private Encoding Encoding;

/// <summary>基本コンストラクタ</summary>
protected CharCode(string Name, Encoding Encoding, byte[] Bytes)
{
    this.Name = Name;
    this.Encoding = Encoding;
    this.Bytes = Bytes;
}

/// <summary>引数のバイト配列から文字列を取り出す。失敗時はnullを返す</summary>
public virtual string GetString(byte[] Bytes, int Length)
{
    try
    {   //BOMサイズを把握し、BOMを除いた部分を文字列として取り出す
        int bomBytes = (this.Bytes == null ? 0 : this.Bytes.Length);
        return Encoding.GetString(Bytes, bomBytes, Length - bomBytes);
    }
    catch (DecoderFallbackException)
    {   //読み出し失敗(マッピングされていない文字があった場合など)
        return null;
    }
}
#endregion
}

※ここまでに掲載したソースコードは、文字コード判定ロジックコア部分の抜粋です。
ソースコード全量は、Vectorライブラリ 『 ReadJEnc 』からダウンロードしてください。
また、この自動判別ソースコードを使用したgrepツール 『 HNXgrep 』についても、Vectorライブラリに登録されています。よろしければお試しください。

記事からは割愛しましたが、ReadJEncには

• ファイル読み出し機能提供クラス
• 非テキストファイルの種類（画像ファイル・圧縮ファイル等）を判別する機能
• EUC補助漢字(0x8Fから始まる3バイトの文字コード)のデコード機能
• 日本語以外の文字コード（中国語繁体字・中国語簡体字・ハングル）についての文字コード判別機能

なども備わっています。

(2015.01.20追記)
テキストファイルからの読み出し・文字コード判別については、Vectorからのダウンロードzipファイル内にサンプルアプリケーション（およびそのソースコード）も同梱していますので、そちらを参照してください。
また、@ITの.NET TIPSにて、Webページをbyte配列で取得し文字コードを判別（推定）するやり方が紹介されています。
ReadJEncを使って文字エンコーディングを推定するには？［C#、VB］：.NET TIPS - ＠IT

なおJIS判別に関するメソッドやEUCのデコード処理については、C#で利用できるEncoding(CP5022x/CP20932)の仕様が特異であること等いろいろ厄介な事情があり、この記事では掲載・説明を割愛します。
後日補足記事を書けたらいいなとは思っておりますが、書ける見込みが立ちそうにありません。。。

ライセンスはソースコード記載のとおりMITライセンスです。
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