プログラミング

Javaのwhileとdo…whileループ

whileループとdo…whileループの完全かつ包括的な解説

Javaにおけるwhileループとdo...whileループは、反復処理を実行するための重要な制御構造です。これらのループは、指定された条件が満たされている限り、コードブロックを繰り返し実行しますが、動作の仕方にいくつかの違いがあります。本記事では、whileループとdo...whileループの基本的な使い方から、これらを活用するための実践的なテクニックに至るまで、完全に解説します。

1. whileループとは

whileループは、指定された条件がtrueである間、繰り返し処理を行います。whileループの基本的な構文は次の通りです。

java
while (条件) { // 条件がtrueの場合に実行されるコード }

whileループが動作する仕組みは以下の通りです:

  1. まず、条件式が評価されます。

  2. 条件式がtrueの場合、ループ内のコードが実行されます。

  3. ループが終了するまで、条件式が再評価され、trueであれば再びループが実行されます。

  4. 条件式がfalseになると、ループが終了します。

2. do…whileループとは

do...whileループも同様に繰り返し処理を行いますが、whileループとは異なり、条件がfalseであっても最低1回はループ内のコードが実行されます。do...whileループの基本的な構文は次の通りです。

java
do { // 少なくとも1回は実行されるコード } while (条件);

do...whileループが動作する仕組みは以下の通りです:

  1. まず、ループ内のコードが実行されます。

  2. 実行後に条件式が評価され、trueであれば再度ループが実行されます。

  3. 条件式がfalseになると、ループが終了します。

do...whileループの特徴的な点は、少なくとも1回は処理が実行されるということです。

3. whileループとdo…whileループの違い

whileループとdo...whileループは似ていますが、重要な違いがあります。それは、ループの実行回数に関する違いです。

  • whileループ: 条件がfalseの時点で一度も実行されない場合があります。つまり、条件が最初からfalseであれば、ループ内のコードは一度も実行されません。

  • do…whileループ: 条件がfalseでも、ループ内のコードは必ず1回実行されます。最初の評価後に条件がfalseの場合、次回の実行時には終了します。

4. 実際の使用例

4.1. whileループの例

以下のコードは、1から10までの数字を出力するwhileループの例です。

java
public class WhileExample { public static void main(String[] args) { int i = 1; while (i <= 10) { System.out.println(i); i++; } } }

このプログラムでは、変数iが1から10まで増加し、各値が出力されます。iが11に達すると、条件がfalseとなり、ループは終了します。

4.2. do…whileループの例

次に、do...whileループを使用して、同じく1から10までの数字を出力する例を示します。

java
public class DoWhileExample { public static void main(String[] args) { int i = 1; do { System.out.println(i); i++; } while (i <= 10); } }

このプログラムでは、doブロックが必ず1回実行され、条件式が評価されます。iが1から10まで増加する間、各値が出力され、条件がfalseになるとループが終了します。

5. whileループとdo…whileループの選び方

どちらのループを使用するかは、状況によります。

  • whileループ: 反復処理を行う前に、条件が満たされていない場合に一度も実行しないという要件がある場合に使用します。例えば、条件が最初からfalseの場合にループを回さない場合などです。

  • do…whileループ: 少なくとも1回は処理を行いたい場合に使用します。例えば、ユーザーからの入力を受け付けて、その後に確認を行う場合など、最初の入力は必ず行う必要があるケースに適しています。

6. 無限ループに注意

whileループやdo...whileループは、条件が常にtrueである限り、無限にループし続ける可能性があります。無限ループを避けるためには、条件を適切に管理する必要があります。

例えば、以下のように無限ループを防ぐためには、iを適切に増加させる必要があります。

java
public class InfiniteLoopExample { public static void main(String[] args) { int i = 1; while (i <= 10) { System.out.println(i); // iをインクリメントしないと無限ループに陥る } } }

このコードは、i++がないため、無限ループになります。無限ループを避けるためには、条件式が必ずfalseになるように、ループ内で変数の更新を忘れずに行うことが重要です。

7. まとめ

whileループとdo...whileループは、Javaにおける基本的な繰り返し処理の制御構造です。whileループは条件が最初から満たされていない場合に実行されない可能性がありますが、do...whileループは必ず1回は実行されるという特性があります。これらのループは、プログラムのロジックに応じて使い分けることが重要です。反復処理を行う際には、ループの条件式や変数の管理に注意を払い、無限ループを避けるようにしましょう。

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