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制御文

if

条件分岐をしたい時には if を使用します。

int x = 5;

if (x == 5) {
    ...
}

if の条件を満たさなかった場合に何か処理をしたければ else を使用します。

int x = 5;

if (x == 5) {
    ...
} else {
    ...
}

さらに別の条件で処理を分岐したければ else if を使用します。

int x = 5;

if (x == 5) {
    ...
} else if (x == 6) {
    ...
} else {
    ...
}

switch

一つの変数の値を調べながら分岐するような処理を書きたい場合は switch 文を使います。

switch (x) {
    case 0:
        // x == 0 のときの処理
        break;
    case 1:
        // x == 1 のときの処理
        break;
    default:
        // x がそれ以外のときの処理
        break;
}

ただし switch 文が使用できるのは下記のいずれかの場合に限ります。

上記の構文は if で書き直すと次と等価になります。

if (x == 0) {
    // x == 0 のときの処理
} else if (x == 1) {
    // x == 1 のときの処理
} else {
    // x がそれ以外のときの処理
}

ただし switch 文のほうが if よりも比較回数が少ないため効率的です。 if はまずはじめに x == 0 が true かどうかを調べ false であれば 次に x == 1 を評価しますが、switch 文はいきなり特定の case にジャンプします。

フォールスルー

switch の各 case 内に書かれている break は書かなくてもよいのですが、 その場合振る舞いが変わります。

switch (x) {
    case 0:
        // x == 0 のときの処理
    case 1:
        // x == 1 のときの処理
    default:
        // x がそれ以外のときの処理
}

break を書いた場合は switch 文の処理はそこで終わりますが、 break を書かなかった場合はそのまま下の case に処理が流れてしまいます。 つまり上記のコードは x == 0 であれば case 0 内の処理を行った後に case 1 内の処理を行い、最後に default の処理を行います。 x == 1 であれば同様の振る舞いが case 1 から始まります。 このような switch 文の仕様をフォールスルーと言います。 これは case 0 と case 1 の処理が同じものになる場合に使用すると便利です。

switch (x) {
    case 0:
    case 1:
        // x == 0 または x == 1 のときの処理
    default:
        // x がそれ以外のときの処理
}

それ以外のケースでフォールスルーをさせるシーンはまずないため、 break を忘れずに付けておく必要があります。

while

while は () に渡された条件が true である限り { ... } 内の処理を実行し続けます。

int x = 5;
bool done = false;

while (!done) {
    x += x - 3;

    std::cout << x << std::endl;

    if (x % 5 == 0) {
        done = true;
    }
}

do-while

最初の1回は無条件で do { ... } 内の処理を実行し、 2回目以降は while () に渡された条件が true である限り do { ... } 内の処理を実行し続けます。

int x = 5;
bool done = false;

do {
    x += x - 3;

    std::cout << x << std::endl;

    if (x % 5 == 0) {
        done = true;
    }
} while (!done);

for

for はループするたびに変化する変数を使うことができます。

for (int i = 0; i < 10; ++i) {
    std::cout << i << std::endl;
}

i はループするたびに 0, 1, 2, ..., 9 と値が変化し続けます。 for (int i = 0; i < 10; ++i) というのは i に 0 を設定して i < 10 を満たすまで i を +1 しながらループを継続するという意味になります。

for はこの書き方以外に 範囲 for という書き方もあります。 詳細は 3.9. 範囲 for を参照してください。

ループ処理の中断

ループ文 while、 do-while、 for のループ処理は break または continue で中断することができます。

break

現在のループ処理を中断してループ文を終了します。

int x = 5;

while (true) {
    x += x - 3;

    std::cout << x << std::endl;

    if (x % 5 == 0) {
        break;  // while 文を抜ける
    }
}

ループ文がネストしている場合には、最も内側にある文のみが対象になります。

for (int i = 0; i < 3; ++i) {
    for (int j = 0; j < 3; ++j) {
        if (i == j) {
            break;  // j のループ文を抜ける
        }

        std::cout << i << "," << j << std::endl;
    }
}

continue

現在のループ処理を中断して、次のループ処理を行います。

for (int i = 0; i < 10; ++i) {
    if (i == 5) {
        continue;  // 5 だけスキップ
    }

    std::cout << i << std::endl;
}

ループ文がネストしている場合には、最も内側にある文のみが対象になります。

for (int i = 0; i < 3; ++i) {
    for (int j = 0; j < 3; ++j) {
        if (i == j) {
            continue;  // j のループ処理をスキップ
        }

        std::cout << i << "," << j << std::endl;
    }
}

contiune では次のループ処理を行うため、 do-while では先頭に戻るのではなく末尾へ移動する動作となります。

do {
    std::cout << "done" << std::endl;
    continue;  // ループ処理をスキップ (先頭に戻る動作なら無限ループとなる)

    std::cout << "never reached" << std::endl;  // 実行されない
} while (false);  // 条件が false であるため1回目で終了