【C#入門】for文を使ったループ処理のテクニック

C#
プログラミング言語

公開日時: 2020-09-04 　更新日時: 2022-06-01

この記事でわかること

C#のfor文を使用すると、繰り返し（ループ）処理を実現することができます。ループ処理中は繰り返したい動作を含めて、条件を満たす間は実行され続けます。
この記事では、ループ処理の書き方や停止する方法を解説します。ループ処理はプログラミングの基礎となる部分なので、ぜひ参考にしてみてください。

プログラマー: for文を特定の条件で抜けたいのですが、上手く抜けてくれません。アドバイスを頂けないでしょうか？

プロジェクト リーダー: for文を抜ける方法はいくつかありますね。どれが適切か、ここで学んでいきましょう。

実行環境
・Windows 10 Home
・Visual Studio Community 2019

for文の書き方と構造

for文はループ処理を実行するための構文となり、構造は以下のとおりです。

for（初期化式; 条件式; 反復式）｛
　　※繰り返し実行する処理を記述
｝

for（初期化式; 条件式; 反復式）｛

　　※繰り返し実行する処理を記述

｝

【初期化式】
ループ前に1回実行される式です。基本的には変数の初期化処理を行います。
【条件式】
ループの反復前に毎回とおる式です。条件式の結果が真（true）となる場合に、反復処理が継続されます。
【反復式】
ループ内の反復処理が終わるたびに呼ばれる式です。ここで何も変化を持たせないと、条件式を抜けられず、無限ループとなる可能性もあるので注意しましょう。

for(int i=0; i<3; i++)
{
Console.WriteLine($"i = {i}");
}
// → 出力結果は以下となります。
//　　　i = 0
//　　  i = 1
//　　  i = 2

for(int i=0; i<3; i++)

{

Console.WriteLine($"i = {i}");

}

// → 出力結果は以下となります。

//　　　i = 0

//　　 i = 1

//　　 i = 2

for文による変数iの変化はイメージできるでしょうか。
iは初期値0から1ずつ加算され、iが3未満の間は出力処理が繰り返し実行されています。
そのため、「i = 2」までしか出力されていませんね。

for文からのスキップ

breakでスキップ

前項ではfor文の条件式によってループ処理を終了しましたが、breakを使用すると、ループを強制的に終了することもできます。

for(int i=0; i<3; i++)
{
    if(i % 2 == 0){
Console.WriteLine($"i = {i}");
    }else{
        break;
    }
}
Console.WriteLine($"end.");
// → 出力結果は以下となります。
//　　　i = 0
//　　  end.

for(int i=0; i<3; i++)

{

if(i % 2 == 0){

Console.WriteLine($"i = {i}");

}else{

break;

}

Console.WriteLine($"end.");

// → 出力結果は以下となります。

//　　　i = 0

//　　 end.

if文で使用されている「%」は余りを計算する演算子なので、2で割った余りが0（偶数）かそれ以外（奇数）で分岐しています。初期値の0は偶数なのでiが出力されていますが、次の1は奇数なので、breakでfor文を抜けて「end.」が出力されていますね。

continueでスキップ

それでは、breakをcontinueに差し替えるとどうなるでしょうか。

for(int i=0; i<3; i++)
{
    if(i % 2 == 0){
Console.WriteLine($"i = {i}");
    }else{
        continue;
    }
}
Console.WriteLine($"end.");
// → 出力結果は以下となります。
//　　　i = 0
//　　　i = 2
//　　  end.

for(int i=0; i<3; i++)

{

if(i % 2 == 0){

Console.WriteLine($"i = {i}");

}else{

continue;

}

Console.WriteLine($"end.");

// → 出力結果は以下となります。

//　　　i = 0

//　　　i = 2

//　　 end.

continueの場合は「i = 2」も出力されています。これは、breakが強制的にfor文を抜けるのに対して、continueはfor文を抜けずに次の反復処理を呼び出すためです。

for文の終了

gotoで終了

gotoを使用とすると、プログラムの制御をラベル付きのステートメントに移動することができます。

int target = 1;
for(int i=0; i<3; i++)
{
    if(i == target)
    {
        goto Hit;
    }
    Console.WriteLine($"i = {i}");
}
Hit:
Console.WriteLine($"Hit!");
// → 出力結果は以下となります。
//　　　i = 0
//　　　Hit!

int target = 1;

for(int i=0; i<3; i++)

{

if(i == target)

{

goto Hit;

}

Console.WriteLine($"i = {i}");

}

Hit:

Console.WriteLine($"Hit!");

// → 出力結果は以下となります。

//　　　i = 0

//　　　Hit!

for文の条件式はiが3未満の間となっていますが、if文の分岐によりiが1と一致したタイミングでfor文を終了し、Hitラベルの位置に処理が移動しています。そのため、「Hit!」が出力されていますね。

returnで終了

returnを使用とすると、メソッドを終了し、呼び出し元に制御が返ります。今回はMain関数から呼び出されるサブメソッドも必要となるため、メソッドの定義も記載しておきます。

static int Sub(int target){
    for(int i=0; i<10; i++){
        if(i == target){
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

static void Main(string[] args){
    int ret = Sub(3);
    Console.WriteLine($"ret = {ret}");
}
// → 出力結果は以下となります。
//　　　ret = 3

static int Sub(int target){

for(int i=0; i<10; i++){

if(i == target){

return i;

}

return -1;

}

static void Main(string[] args){

int ret = Sub(3);

Console.WriteLine($"ret = {ret}");

}

// → 出力結果は以下となります。

//　　　ret = 3

Subメソッド内にreturnが2つありますが、メソッドの最後まで実行された場合、「ret = -1」と出力されるはずです。しかし、「ret = 3」と出力されたということは、for文の途中で抜けていることが分かりますね。

throwで終了

throwは、プログラムの実行中に例外が発生したことを通知します。

string[] list = new string[]{ "1", "2", "A", "3" };
try
{
    for (int i = 0; i < list.Length; i++)
    {
        int val = -1;
        if (Int32.TryParse(list[i], out val))
        {
             Console.WriteLine($"list[{i}] = {val}");
        }
      else
        {
            throw new Exception($"list[{i}]は数値ではありません。");
        }
    }
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine($"【例外発生】{e.Message}");
}
// → 出力結果は以下となります。
//　　　list[0] = 1
//　　  list[1] = 2
//　　  【例外発生】list[2]は数値ではありません。

string[] list = new string[]{ "1", "2", "A", "3" };

try

{

for (int i = 0; i < list.Length; i++)

{

int val = -1;

if (Int32.TryParse(list[i], out val))

{

Console.WriteLine($"list[{i}] = {val}");

}

else

{

throw new Exception($"list[{i}]は数値ではありません。");

}

catch (Exception e)

{

Console.WriteLine($"【例外発生】{e.Message}");

}

// → 出力結果は以下となります。

//　　　list[0] = 1

//　　 list[1] = 2

//　　【例外発生】list[2]は数値ではありません。

Int32.TryParseは数値変換ができない場合、falseを返します。list[2]は“A”で数値変換できないため、throwが呼ばれて、catchでエラーメッセージが表示されています。

プログラマー: 解説ありがとうございます。問題の解決策が見えてきました。

プロジェクト リーダー: それは良かったです。いきなりfor文を書くのが難しい時は、一度日本語で処理手順を整理するのもおすすめですよ。

C#のループ処理は処理手順が大切です

今回はfor文を使用したループ処理を紹介しました。処理中に問題が発生した場合は、スキップや終了させたいこともあると思います。処理手順を意識してコーディングをしないと、思わぬ不具合を招くこともあるので注意しましょう。
ぜひ紹介したテクニックを活用して、ループ処理を書いてみてください。

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