C# while 文と do-while 文をマスターする：構文、例、ベストプラクティス

C# while 文と do-while 文をマスターする

C# の while ループと do…while ループの実装方法、それらの違い、クリーンで効率的なコードを書くためのベストプラクティスを学習します。

ソフトウェア開発では、コレクションの反復処理、ユーザー入力の処理、計算の実行など、コードブロックの繰り返し実行が一般的です。手動での繰り返しはエラーを招きやすく可読性も低いため、ループが簡潔でスケーラブルな解決策を提供します。この記事では、C# の 2 つの主要なループ構造である while と do…while について、それぞれの異なる動作を掘り下げます。

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C# while ループ

while キーワードは、本体を実行する前に条件を評価するループを開始します。その構文は多くのモダン言語と同様です：

while (testExpression) {
    // ループ本体
}

while ループの仕組み

1. ブール型の testExpression が評価されます。
2. 式が true の場合、ループ本体が実行され、その後再び式が評価されます。
3. 式が false になるとループが終了します。

while ループのフローチャート

例 1：基本的な while ループ

using System;
namespace Loop {
    class WhileLoop {
        public static void Main(string[] args) {
            int i = 1;
            while (i <= 5) {
                Console.WriteLine("C# While Loop: Iteration {0}", i);
                i++;
            }
        }
    }
}

出力：

C# While Loop: Iteration 1
C# While Loop: Iteration 2
C# While Loop: Iteration 3
C# While Loop: Iteration 4
C# While Loop: Iteration 5

ループは i = 1 で開始し、i が 5 以下である限り継続し、各サイクルで i をインクリメントします。i が 6 になると条件が失敗し、ループを抜けます。

例 2：最初の 5 つの自然数の合計

using System;
namespace Loop {
    class WhileLoop {
        public static void Main(string[] args) {
            int i = 1, sum = 0;
            while (i <= 5) {
                sum += i;
                i++;
            }
            Console.WriteLine("Sum = {0}", sum);
        }
    }
}

出力：

Sum = 15

この例では、ループが i の値を sum に累積し、i が 5 を超えるまで続きます。最終結果は 15 で、最初の 5 つの自然数の和のよく知られた公式を確認できます。

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C# do…while ループ

do…while 構造は while に似ていますが、条件がループ本体の実行後に評価されます。これにより、初期条件に関係なく本体が少なくとも 1 回実行されることが保証されます。

do {
    // ループ本体
} while (testExpression);

do…while ループの仕組み

1. ループ本体が最初に実行されます。
2. testExpression が評価されます。
3. true の場合、本体が繰り返されます。
4. false になるとループが終了します。

Do…While フローチャート

例 3：do…while を使った九九表

using System;
namespace Loop {
    class DoWhileLoop {
        public static void Main(string[] args) {
            int i = 1, n = 5, product;
            do {
                product = n * i;
                Console.WriteLine("{0} * {1} = {2}", n, i, product);
                i++;
            } while (i <= 10);
        }
    }
}

出力：

5 * 1 = 5
5 * 2 = 10
5 * 3 = 15
5 * 4 = 20
5 * 5 = 25
5 * 6 = 30
5 * 7 = 35
5 * 8 = 40
5 * 9 = 45
5 * 10 = 50

このプログラムは 1 から 10 までの 5 の段を出力します。ループ本体が i <= 10 のチェック前に実行されるため、すべての 10 回の反復が確実に行われます。

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C# における無限ループ

ループ条件が決して false にならない場合、ループは無限に実行されます。このような 無限ループ は、イベントループ、ゲームループ、長時間実行サービスなどのシナリオで意図的に使用されます。

無限 while ループ

while (true) {
    // ループ本体
}

無限 do…while ループ

do {
    // ループ本体
} while (true);

無限ループは控えめに使用し、常に明確な終了戦略（break 文や外部条件など）を用意して、リソース枯渇を防ぎましょう。