Javaのwhile文とdo-while文の使い方とは？|ループ構文を使いこなそう
- システム
エンジニア - ループ構文にはどのような種類があるのでしょう？
- プロジェクト
マネージャー - ループ構文には主に3つの構文があります。実際のコードを見ていきましょう。
Javaのループ構文の種別とは？
Javaで繰り返し（ループ）処理を表す構文には、for文、while文、do-while文があります。
for文は繰り返し回数を制御するカウンタ変数を持ち、主に決まった回数を繰り返す処理に使われます。例えば、変数iをカウンタ変数とし、n回繰り返すループをfor文で記述すると次のようになります。
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for (int i = 0; i < n; i++) {
// (i+1)回目の処理内容を記述
}
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これに対して、while文やdo-while文は、判定条件が成立する間、繰り返しを続ける構造です。whileという英単語は「～の間」を意味します。以下では、Javaのwhile文とdo-while文について、コードの書き方や使い方を解説します。
Javaのwhileループの使い方
while文では、ループ本体の実行前に指定された条件式を評価し、条件が成立する間、処理を繰り返します。Javaのwhile文の記法は、次の形です。
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while (条件式) {
// 繰り返し処理の内容を記述
}
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whileループでは次のようなステップで、条件式が真である間、処理を繰り返します。
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(1) 条件式を評価
(2) falseならば(5)へ
(3) ループ本体を実行
(4) (1)に戻る
(5) ループを終了
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whileループのコード例：その1
ループカウンタを用いた繰り返し処理を、whileループで記述したJavaコード例を示します。カウンタ変数iを０で初期化した後、iが10未満の間、iを１ずつ増加させながらループ処理を実行します。
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// whileループの例
int i = 0;
while (i < 10) {
a[i] = i * 100;
i++;
}
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同様の処理をfor文で記述する場合には、forの後に変数iの初期化、条件判定、更新を記述します。これに対して、whileの直後に記述するのは条件判定の部分だけです。
カウンタ変数iの初期化をループ開始前に記述することや、更新文をループ本体内の最後に記述するのを忘れないようにしましょう。
whileループのコード例：その2
whileループに向いている処理は、ループ開始時に繰り返し回数が不明な場合です。例えば、データを読み込み、データがある限り処理を続ける場合などに、よく使われます。
テキストファイルから文字を1つずつ読み込み、表示を繰り返すJavaコードの例を示します。
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FileReader fr = new FileReader(new File(""test.txt""));
int ch = fr.read(); // 1文字読み込み
while (ch != -1) { //読み込んだ文字があれば
System.out.println((char)ch);
ch = fr.read(); // 次の文字を読み込み
}
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このコードでは、test.txtという名前のファイルから、文字を1文字ずつ読み込み、変数chに格納しています。
ループ内でchを処理（この場合はprintlnで表示処理）したら、次の文字を読み込みます。最後の文字まで読み込みが終了したら、次のreadの戻り値は-1になり、whileループを終了します。
テキストファイル内に”XYZ”と記述し、実行した結果は、次のようになります。
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$more test.txt
XYZ
$java while_test
X
Y
Z
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Javaのdo-whileループの記述方法
do-while文では、ループ本体の実行後に指定された条件式を評価し、条件が成立する間、処理を繰り返します。Javaのdo-while文の記法は、次の形です。
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do {
// 繰り返し処理の内容を記述
} while (条件式);
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最後にセミコロンが必要ですので、忘れないようにしましょう。
do-whileループでは、次のようなステップで、条件式が真である間、処理を繰り返します。
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(1) ループ本体を実行
(2) 条件式を評価
(3) falseならば(5)へ
(4) (1)に戻る
(5) ループを終了
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条件式を後で評価するため、ループ本体は必ず1回は実行されます。これは、最初に条件式を評価するfor文やwhile文と異なる点です。
do-whileループのコード例
次のJavaコード例は、繰り返し毎に整数値を増加させていき、ある値を超えたら終了する処理をdo-while文で記述したものです。
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// do-whileループ
int value = 13;
do {
System.out.println(""value: ""+value);
value += 7;
} while (value < 30);
System.out.println(""ループを抜けました。value: ""+value);
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実行結果は、次のようになります。
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value: 13
value: 20
value: 27
ループを抜けました。value: 34
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do-while文とwhile文の比較
上のコード例で、valueの初期値を35に変更してみましょう。条件式はvalueが30未満です。実行結果は次のようになります。
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value: 35
ループを抜けました。value: 42
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次に、同じ条件式のwhileループを書いてみましょう。
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// whileループ
value = 35;
while (value < 30) {
System.out.println(""value: ""+value);
value += 7;
}
System.out.println(""whileループを抜けました。value: ""+value);
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実行結果は、次のようになります。
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whileループを抜けました。value: 35
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このように、初期値が条件を満たしていない場合、while文ではループの繰り返しは実行されませんが、do-while文では1回分が必ず実行されることがわかります。
ループを記述する際には、繰り返し判定のタイミングを意識して、正しい条件判定を行うコードを書いてください。
while文による無限ループの記述方法
whileループの条件式にtrueを記述すると、条件が常に成立し、無限ループになります。コード例を示します。
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while (true) {
System.out.println(""Hello!"");
}
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実行すると、Hello!の出力が止まらずに続きます。Ctrl+Cで中断して下さい。
無限ループの抜け方
trueを条件式に使ったwhileループの記法は、ループ本体内で条件判定を行い、条件を満たした場合にループを抜け出すために、利用するのが一般的です。
ループを抜け出すには、break文やreturn文を用います。breakやreturnでループを抜け出せば、無限ループではなくなります。
break文を用いた記述は、次のようになります。条件を満たすとwhileループの外に抜けます。
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while (true) {
// 繰り返し処理の内容を記述
if ( 条件式 ) {
break; // whileループを抜ける
}
}
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return文を用いた記述は、次のようになります。return文では、メソッドの処理を終了し、呼び出し元に戻ります。
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while (true) {
// 繰り返し処理の内容を記述
if ( 条件式 ) {
return; // メソッドを抜ける
}
}
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条件trueを使ったwhile文のコード例
条件式がtrue のwhile文で、判定条件を満たしたらループを抜け出すJavaコードの例を示します。
次のコードでは、ループ内で乱数を発生させ、０から99の整数値を取得します。乱数で生成した値が当たりの値（SPECIAL_VAL）と一致したら、ループを抜け出し終了します。
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int random_val;
while (true) {
// 0から99の整数値を乱数で取得
random_val = (int)(Math.random()*100);
System.out.println(""random_val: "" + random_val);
if (random_val == SPECIAL_VAL) {
break;
}
}
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- システム
エンジニア - 構文の組み合わせでループさせ続けたり、無限ループさせることも可能なんですね。
- プロジェクト
マネージャー - 指定した条件の元で繰り返すことができます。実際にコードを書いて覚えていきましょう。
Javaのwhileの使い方まとめ
Javaのwhile文とdo-while文は、指定した条件が成立する間、繰り返しを続けるループ構文ですが、これらは条件判定のタイミングが異なります。
while文では繰り返し本体の処理の前に、do-while文は繰り返し本体の処理後に、指定された条件を判定し、繰り返しを続けるかどうかを決めます。
条件式をtrueに指定すると、無限ループを記述することができます。一定回数の繰り返しを実行するfor文と合わせて、Javaのループ構文を使いこなしてください。
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