C# for ループをマスターする：構文、フロー、実践例

C# for ループをマスターする

C# の for ループの使い方、実行フローの理解、一般的なユースケースとエッジケースをカバーする実践例を見ていきます。

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for ループとは？

for ループは、コードブロックを指定された回数繰り返します。繰り返し回数が既知であるか、計算可能な場合に最も一般的に使用される反復方法です。

構文

for (initialization; condition; iterator) {
    // ループ本体
}

実行フロー

1. initialization が 1 回実行され、ループ変数を設定します。
2. 次に condition が評価されます。true の場合、ループ本体が実行されます。
3. 本体の実行後、iterator が実行され、通常はループ変数を変更します。
4. condition が再度チェックされ、false になるまでサイクルが繰り返されます。
5. 最初から条件が false の場合、ループ本体は一度も実行されません。

実行フロー図

実践例

例 1：基本的な反復

using System;
class ForLoopDemo {
    static void Main() {
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            Console.WriteLine($"C# For Loop: Iteration {i}");
        }
    }
}

出力:
C# For Loop: Iteration 1
C# For Loop: Iteration 2
C# For Loop: Iteration 3
C# For Loop: Iteration 4
C# For Loop: Iteration 5

例 2：最初の N 個の自然数の合計

using System;
class SumDemo {
    static void Main() {
        int n = 5, sum = 0;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            sum += i;
        }
        Console.WriteLine($"Sum of first {n} natural numbers = {sum}");
    }
}

出力:
Sum of first 5 natural numbers = 15

例 3：複数の初期化式とイテレータ式

using System;
class MultiExprDemo {
    static void Main() {
        for (int i = 0, j = 0; i + j <= 5; i++, j++) {
            Console.WriteLine($"i = {i} and j = {j}");
        }
    }
}

出力:
i = 0 and j = 0
i = 1 and j = 1
i = 2 and j = 2

ループの各部分の省略

for 文の 3 つの部分はすべて省略可能です。欠落している部分を持つ for ループは while ループのように振る舞います。

例 4：初期化とイテレータなし

using System;
class OmitPartsDemo {
    static void Main() {
        int i = 1;
        for (; i <= 5; ) {
            Console.WriteLine($"C# For Loop: Iteration {i}");
            i++;
        }
    }
}

出力:
C# For Loop: Iteration 1
C# For Loop: Iteration 2
C# For Loop: Iteration 3
C# For Loop: Iteration 4
C# For Loop: Iteration 5

無限 for ループ

condition が決して false にならない場合、ループは永遠に実行されます。

例 5：明示的な無限ループ

for (int i = 1; i > 0; i++) {
    Console.WriteLine($"C# For Loop: Iteration {i}");
}

または古典的な：

for (;;) {
    // 無限ループ
}

重要なポイント

• for ループは反復回数が既知または計算可能な場合に最適です。
• initialization、condition、iterator の適切な配置が正しい実行を保証します。
• 複数の変数を管理する必要がある場合は複数の式を使用します。
• 無限ループには注意し、常に終了条件を含めましょう。