C言語：forループ vs. whileループ：使い分けのポイント

C言語における「forループが終了しない」問題の解説

ループ条件の誤り

forループは、以下の構文で記述されます。

for (初期化; 条件式; 更新式) {
  ループ内で実行する処理
}

ループが終了するためには、条件式が最終的に false になる必要があります。もし条件式が常に true になる場合、ループは無限に繰り返されます。

例：

for (int i = 0; i < 10; i++) {
  // 処理
}

このコードでは、i は常に 0 以下なので、条件式 i < 10 は常に true となり、ループは無限に繰り返されます。

解決策：

• 条件式が正しく記述されていることを確認してください。
• ループカウンタが適切な値で更新されていることを確認してください。

break文の誤使用

break文は、forループを途中から抜けるための構文です。しかし、break文の使い方が誤っていると、意図せずループが終了してしまうことがあります。

for (int i = 0; i < 10; i++) {
  if (i == 5) {
    break;
  }
  // 処理
}

このコードでは、i が 5 になった時にbreak文が実行され、ループが終了します。しかし、i が 5 になる前に条件式が false になる場合、ループは途中で終了してしまいます。

• break文は、ループを終了したいタイミングでのみ使用してください。
• 条件式とbreak文の組み合わせを慎重に検討してください。

上記以外にも、以下のような原因でforループが終了しない場合があります。

• 無限ループが発生するバグ
• スタックオーバーフロー

#include <stdio.h>

int main() {
  int i = 0;

  for (i = 0; i < 10; i++) {
    printf("%d\n", i);
  }

  return 0;
}

#include <stdio.h>

int main() {
  int i = 0;

  for (i = 0; i < 10; i++) {
    printf("%d\n", i);

    // i を 1 ずつ増加させる
    i++;
  }

  return 0;
}

#include <stdio.h>

int main() {
  int i = 0;

  for (i = 0; i < 10; i++) {
    if (i == 5) {
      break;
    }

    printf("%d\n", i);
  }

  return 0;
}

#include <stdio.h>

int main() {
  int i = 0;

  while (i < 10) {
    printf("%d\n", i);

    // i を 1 ずつ増加させる
    i++;

    // i が 5 になったらループを抜ける
    if (i == 5) {
      break;
    }
  }

  return 0;
}

#include <stdio.h>

int main() {
  int i = 0;

  for (i = 0; i < 10; i++) {
    // 無限ループ
    while (1) {
      printf("%d\n", i);
    }
  }

  return 0;
}

#include <stdio.h>

int main() {
  int i = 0;

  for (i = 0; i < 1000000; i++) {
    // スタックオーバーフローが発生する可能性がある処理
    ...
  }

  return 0;
}

C言語におけるforループの終了方法

条件式を満たすようにする

forループは、条件式が false になるまで繰り返されます。そのため、ループを終了するには、条件式が false になるようにする必要があります。

for (int i = 0; i < 10; i++) {
  // 処理

  // 条件を満たしたらループを抜ける
  if (条件) {
    break;
  }
}

break文は、forループを途中から抜けるための構文です。

for (int i = 0; i < 10; i++) {
  // 処理

  // 特定の条件になったらループを抜ける
  if (条件) {
    break;
  }
}

continue文を使用する

continue文は、forループの次の反復処理へスキップするための構文です。

for (int i = 0; i < 10; i++) {
  // 特定の条件を満たす場合は処理をスキップ
  if (条件) {
    continue;
  }

  // 処理
}

goto文を使用する

goto文は、プログラム内の任意の場所にジャンプするための構文です。

for (int i = 0; i < 10; i++) {
  // 処理

  // 特定の条件になったらループを抜ける
  if (条件) {
    goto 終了;
  }
}

終了:

return文を使用する

return文は、関数から値を返して関数を終了するための構文です。

int main() {
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    // 処理

    // 特定の条件になったらループと関数を終了
    if (条件) {
      return 0;
    }
  }

  return 0;
}

whileループを使用する

forループは、whileループで置き換えることもできます。

int i = 0;

while (i < 10) {
  // 処理

  // ループカウンタを増加させる
  i++;
}

do-whileループは、少なくとも1回は処理が実行されるループです。

int i = 0;

do {
  // 処理

  // ループカウンタを増加させる
  i++;
} while (i < 10);

for-eachループを使用する

for-eachループは、配列などの要素を順番に処理するためのループです。

int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};

for (int i : array) {
  // 処理
}