#6 C++で学ぶループの基本

C++のループは、C言語系の言語に共通する標準的な書き方に加えて、現代的な範囲for文も使えるようになっています。この記事では、C++におけるループの基本を、つまずきやすいポイントも含めて解説します。

for文の基本

for (int i = 0; i < 5; i++) { std::cout << i << std::endl; }

for文のカッコの中は「初期化式; 条件式; 更新式」の3つに分かれています。int i = 0で変数iを用意し、i < 5が真である間だけループを繰り返し、1周するたびにi++でiを1増やします。この3点セットは他のC系言語(Java、C#など)ともほぼ共通の書き方なので、一度覚えると応用が利きます。

範囲for文(C++11以降)

比較的新しいC++では、配列やベクター(可変長のリストのようなもの)の中身を1つずつ処理する、簡潔な書き方が使えます。

std::vector<std::string> fruits = {"りんご", "みかん", "ぶどう"}; for (const auto& fruit : fruits) { std::cout << fruit << std::endl; }

autoを使うことで、型を書く手間を省きながら、簡潔にループを書けます。ここでconst auto&としているのは、要素をコピーせず参照で受け取ることでムダな処理を減らすためです。中身を書き換えたい場合は&だけを付け(auto& fruit)、コピーで十分な小さな型(int等)ならそのままauto fruitでも構いません。

while文とdo-while文

int count = 0; while (count < 5) { std::cout << count << std::endl; count++; }

while文は「条件を先に確認してから」ループ本体を実行します。条件が最初から偽であれば、本体は一度も実行されません。一方、C++にはdo-while文もあり、こちらは「本体を1回実行してから」条件を確認します。

int count = 0; do { std::cout << count << std::endl; count++; } while (count < 5);

「最低1回は必ず処理を実行したい」というケース(例: ユーザーへの入力確認を繰り返す処理)ではdo-whileが便利です。

breakとcontinueでループを制御する

breakはループを即座に抜け出す命令、continueはその周だけスキップして次の周に進む命令です。

for (int i = 0; i < 10; i++) { if (i == 3) continue; // 3だけスキップ if (i == 6) break; // 6で終了 std::cout << i << std::endl; }

入れ子(ネスト)になったループの中でbreakを使うと、抜けるのは内側のループだけである点には注意が必要です。外側のループごと抜けたい場合は、フラグ変数を使うか、関数化してreturnで抜けるといった工夫が必要になります。

C++ならではの注意点

C++には昔ながらの書き方と、新しく追加された書き方が混在しています。範囲for文は比較的新しい機能のため、古い教材や環境では使えないことがあります。学習中のC++のバージョンを意識しておくとよいでしょう。また、for文の条件式を書き間違えて無限ループになるバグ(例: i++を書き忘れる、条件を<=ではなく<にすべきところを逆にする等)は初心者がよくハマるポイントなので、ループを書いたら必ず終了条件を指差し確認する習慣をつけましょう。

まとめ

C++のループは伝統的なfor・while・do-whileに加え、範囲for文によって配列の処理がより簡潔に書けるようになっています。break・continueと合わせて使い分けられるようになると、ループ処理の表現力がぐっと広がります。

本ページはプロモーションを含みます。

参考書籍(PR)

C++をもっと学びたい方には「新・明解C++入門編」がおすすめです。

PR

コードを書かずに自動化したい方へ

「学んだけど自分の作業に組み込む時間がない」という方向けに、ダブルクリックで動く Windows専用の自動化ツールをオーダーメイドで作成しています。気になる方は こちらをご覧ください。

コメント

コメントを投稿

このブログの人気の投稿

#25 Rustで学ぶAI API(ChatGPT等)の呼び出し方の基本

ChatGPTのようなAI(人工知能)の機能を自分のアプリに組み込みたいとき、多くの場合は「AI API」と呼ばれる仕組みを使います。APIとは「Application Programming Interface」の略です。簡単に言えば、「あるサービスの機能を、プログラムから呼び出せるようにした窓口」のことです。この記事では、Rustから外部のAI APIをHTTPリクエストで呼び出す基本的な流れを、初心者向けに解説します。 AI APIを呼び出すとはどういうことか ChatGPTを提供するOpenAI社などは、インターネット経由でAIに質問を送り、回答を受け取れる「AI API」を公開しています。これはWebブラウザで検索するときのように、決まった宛先(URL)にデータを送信し、返ってきた結果を受け取る仕組みです。この「データを送って結果を受け取る」通信方式を、HTTPリクエストと呼びます。Rustのプログラムからこの通信を行うことで、自分のアプリの中でAIに質問し、回答を取得できるようになります。 reqwestクレートを使う Rustには標準でHTTP通信の機能は含まれていません。そこで使うのが「クレート」と呼ばれる外部ライブラリです。クレートはPythonのライブラリやJavaScriptのパッケージに近いもので、 Cargo.toml というファイルに追記するだけで簡単に導入できます。HTTP通信でよく使われるのが reqwest というクレートです。 Cargo.toml に次のように追記します(バージョン番号は執筆時点の例なので、実際に使う際は最新版を確認してください)。 [dependencies] reqwest = { version = "0.11", features = ["json"] } tokio = { version = "1", features = ["full"] } serde_json = "1.0" ここで tokio という見慣れないクレートも一緒に入れています。これは「非同期処理」と呼ばれる、通信の待ち時間の間に他の処理を進められる仕組みを扱うためのものです。ネットワーク通信は結果が返ってくるまで時間...
続きを読む

#8 C++で学ぶ文字列操作の基本

C++の文字列操作は、`std::string`という型を使うのが現代的な基本の書き方です。この記事では、C++における文字列操作の基本と、注意しておきたい落とし穴を解説します。 文字列を連結する std::string greeting = "こんにちは、" + name + "さん"; `std::string`同士であれば、`+`を使った連結がそのまま使えます。既存の文字列に追加する場合は`+=`や`append`メソッドも使えます。 greeting += "。よろしくお願いします。"; よく使う文字列操作 name.length() 文字数を調べる(バイト数であることに注意、後述) name.substr(0, 3) 一部分を取り出す(開始位置と長さを指定) name.find("A") 特定の文字の位置を探す(見つからなければ`std::string::npos`) name.replace(0, 2, "XX") 一部分を置き換える 文字列を数値に変換する 文字列を数値に変換したい場合は`std::stoi`(整数)や`std::stod`(小数)、逆に数値を文字列にしたい場合は`std::to_string`を使います。 int num = std::stoi("123"); std::string s = std::to_string(456); 文字列を分割する C++の標準ライブラリには、他言語の`split`のような文字列分割の関数が長らく用意されていませんでした。`std::stringstream`を使うのが伝統的な方法です。 #include <sstream> std::stringstream ss("a,b,c"); std::string item; while (std::getline(ss, item, ',')) { std::cout << item << std::endl; } C++ならではの注意点 C++には、古くからある`char`の配列を...
続きを読む

#16 TypeScriptで学ぶ辞書型(マップ)の基本

TypeScriptの辞書に相当する仕組みは、JavaScriptと同じですが、キーと値の型をあらかじめ決めておけるのが特徴です。この記事では、TypeScriptにおける辞書の扱い方と、用途別の型の選び方を解説します。 型付きのオブジェクト interface Person { name: string; age: number; } const person: Person = { name: "太郎", age: 20 }; キーの型が決まっていない辞書 キーの名前が事前に決まっていない辞書のような使い方をしたい場合は、次のように書きます。 const scores: { [key: string]: number } = {}; scores["太郎"] = 90; 同じ意味を Record というユーティリティ型で簡潔に書くこともできます。 const scores: Record = {}; Mapを使う場合 const person = new Map (); person.set("name", "太郎"); console.log(person.get("name")); Map<string, string> のように、キーと値それぞれの型を指定できます。 Object と違い、キーの数を person.size で正確に取得できる、キーの型を文字列以外にもできるといった利点があります。 値が存在しないかもしれない場合 キーが実在するとは限らない辞書の場合、値の型に | undefined を含めておくと、より正確な型になります。 const scores: { [key: string]: number | undefined } = {}; const value = scores["三郎"]; // number | undefined 型 こうしておくと、存在しないキーへのアクセスがコンパイル時に見過ごされにくくなります。 存在しないキーへのアクセスを防ぐ tsconfig.json で noUncheckedIndexedAccess を有効にす...
続きを読む