C++ do-while文：構文、実践例、ネストしたループ

do-while文とは

do-while文は、コードブロックを少なくとも1回実行し、指定された条件が真である限り繰り返す制御フロー構造です。標準的なwhile文とは異なり、条件はループ本体の後で評価されるため、条件の初期値に関わらず1回は必ず実行されます。

do-while文を使うべき場面

• ループ本体を少なくとも1回実行する必要がある場合
• イテレーション回数が実行時に決まる場合
• ユーザー入力を哨兵値が入力されるまで読み取るなど、プロンプトファーストのアプローチが必要な場合

構文

do {
    // code
} while (condition);

ループ本体がwhile条件より前に来るため、コンパイラはまず本体を実行し、その後条件をチェックして再度イテレーションするかどうかを決定します。

動作の仕組み

フローチャートのステップ：

1. ループを開始
2. ループ本体を実行
3. 条件を評価
4. trueならステップ2に戻る
5. falseならループを抜け、後続の文へ

例1：do-while文でのカウント

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int x = 1;
    do {
        cout << "X is: " << x << endl;
        ++x;
    } while (x < 5);
    return 0;
}

出力：

条件x < 5がxが5に達した時点でfalseになるため、1から4まで出力されます。

例2：0が入力されるまで数値を合計

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int num, sum = 0;
    do {
        cout << "Enter a number: ";
        cin >> num;
        sum += num;
    } while (num != 0);
    cout << "Sum is " << sum;
    return 0;
}

出力：

この例では、ユーザーが0を入力するまでループが継続し、少なくとも1つの数値が処理されることが保証されます。

ネストしたdo-whileループ

do-while文を別のdo-while文の中に配置するとネスト構造になり、グリッドの出力や複合計算など多次元のイテレーションに有用です。

構文

do {
    // outer body
    do {
        // inner body
    } while (inner_condition);
} while (outer_condition);

動作の仕組み

実行は以下のように進行します：

1. 外側の変数を初期化
2. 外側のループ本体に入る
3. 内側のループ本体に入る
4. 各内側イテレーション後、inner_conditionを評価して内側ループ継続を判断
5. 内側ループ終了後、外側変数を更新しouter_conditionを評価して外側ループ継続を判断

例

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int a = 1;
    do {
        int b = 1;
        do {
            cout << a << "\n";
            ++b;
        } while (b <= 3);
        ++a;
    } while (a <= 3);
    return 0;
}

出力：

重要なポイント

• do-while文はループ本体の少なくとも1回の実行を保証
• 実行時にイテレーション回数が決まる場合に適している
• 条件チェックは本体の後、前ではない
• ネストループで多段階イテレーションが可能だが、複雑さと可読性に注意