第2章: C#の制御構造

制御構造は、プログラムの実行フローを管理するための重要な要素です。制御構造を理解することで、特定の条件に応じて処理を分岐させたり、繰り返し実行したりすることが可能になります。この章では、C#で使用される主要な制御構造について詳しく解説します。

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2.1 if文

if文は、指定した条件がtrueの場合にのみ、特定のコードブロックを実行するための構造です。条件がfalseの場合、そのブロックはスキップされます。基本的な構文は次の通りです。

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

例えば、数値が10以上であれば「10以上です」と表示するコードを考えます。

int number = 15;

if (number >= 10) {
    Console.WriteLine("10以上です");
}

この場合、numberが15で10以上であるため、コンソールには「10以上です」と表示されます。条件が満たされなければ、このメッセージは表示されません。

2.2 if-else文

if文には、条件がfalseのときに実行されるelseブロックを追加できます。これにより、条件の結果に応じて異なるコードを実行できます。

int number = 5;

if (number >= 10) {
    Console.WriteLine("10以上です");
} else {
    Console.WriteLine("10未満です");
}

ここでは、numberが5で10未満であるため、「10未満です」が表示されます。

2.3 if-else if文

さらに、複数の条件を判定する場合は、else ifを追加して条件を次々とチェックできます。

int score = 85;

if (score >= 90) {
    Console.WriteLine("優");
} else if (score >= 70) {
    Console.WriteLine("良");
} else if (score >= 50) {
    Console.WriteLine("可");
} else {
    Console.WriteLine("不可");
}

ここでは、scoreが85で90未満70以上であるため、「良」と表示されます。各条件は上から順に評価され、最初に条件がtrueとなるブロックが実行されます。

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2.4 switch文

switch文は、特定の値に基づいて処理を分岐させるための構造です。特に、複数の条件が等価チェックの場合に便利です。switch文の基本構文は以下の通りです。

switch (変数) {
    case 値1:
        // 変数が値1のときに実行されるコード
        break;
    case 値2:
        // 変数が値2のときに実行されるコード
        break;
    default:
        // どのcaseにも該当しない場合に実行されるコード
        break;
}

たとえば、ある曜日に応じて異なるメッセージを表示するコードを見てみましょう。

string day = "月曜日";

switch (day) {
    case "月曜日":
        Console.WriteLine("週の始まりです");
        break;
    case "金曜日":
        Console.WriteLine("もうすぐ週末です");
        break;
    default:
        Console.WriteLine("特別なメッセージはありません");
        break;
}

ここでdayが「月曜日」のため、「週の始まりです」が表示されます。defaultは、dayが指定されたどのcaseにも一致しない場合に実行されます。

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2.5 forループ

forループは、特定の回数だけ繰り返し処理を行う際に用います。構文は以下の通りです。

for (初期化式; 条件式; 更新式) {
    // 繰り返すコード
}

たとえば、1から5までの数値を順に出力するには、次のように書きます。

for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    Console.WriteLine(i);
}

このコードは、iを1から5までインクリメントしながら繰り返し処理を行い、それぞれのiの値を出力します。条件式がfalseになるとループは終了します。

2.6 whileループ

whileループは、条件がtrueである間、繰り返し処理を実行する構造です。構文は次の通りです。

while (条件式) {
    // 繰り返すコード
}

たとえば、iが5未満の間、iの値を出力するコードは以下のようになります。

int i = 1;

while (i < 5) {
    Console.WriteLine(i);
    i++;
}

このコードでは、iが5未満である間、iの値を出力し、その後iを1増加させます。条件がfalseになると、ループは終了します。

2.7 do-whileループ

do-whileループは、最初にコードを1回実行し、その後、条件がtrueである間繰り返す構造です。構文は以下の通りです。

do {
    // 繰り返すコード
} while (条件式);

例えば、1から5までの数値を出力するdo-whileループを次のように書きます。

int i = 1;

do {
    Console.WriteLine(i);
    i++;
} while (i <= 5);

do-whileループは、条件をチェックする前に1回必ずコードを実行します。

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2.8 breakとcontinueの使い方

break文は、ループを途中で終了するために使用します。一方、continue文はループの残りのコードをスキップし、次の繰り返しに移ります。

たとえば、1から10までの数値のうち、5でループを終了するコードは以下の通りです。

for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    if (i == 5) {
        break;
    }
    Console.WriteLine(i);
}

この場合、iが5になったときにbreakが実行され、ループが終了します。

また、偶数だけを出力するためにcontinueを使う例は次の通りです。

for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    if (i % 2 != 0) {
        continue;
    }
    Console.WriteLine(i);
}

この場合、iが奇数である場合はcontinueが実行され、その後のコードはスキップされます。結果として、偶数だけが出力されます。

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まとめ

この章では、C#の制御構造について学びました。if文やswitch文を使って条件に応じた処理を記述し、forやwhileループを用いて特定の処理を繰り返す方法を理解しました。また、breakやcontinueを使ってループの動作をコントロールする方法についても触れました。制御構造はC#プログラムを柔軟に構築するための重要な技術であり、実際のプログラムを作成する際に大いに役立ちます。