while文

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while文 (: while statement) はプログラミング言語において繰り返し(ループ)の制御構造を記述するための (statement) である。英語の接続詞 while の意味「〜である間」の通り、継続条件として指定された(制御式)を評価した値が真である間、ループ本体 (loop body) [1]の処理を繰り返し実行する。

while文では通例、ループの最初に継続条件式を評価する。したがって、継続条件式が偽であった場合はループ本体の処理は一度も実行されない。プログラミング言語によっては、ループの本体を一度実行した後、継続条件式を評価するdo-while文をサポートするものもある。do-while文では継続条件式の真偽にかかわらず、ループ本体の処理が必ず一度は実行される。詳細は当該記事も参照のこと。

なお、関数型言語では通例、whileループは文ではなく式 (expression) として定義される。while式はwhile文よりもプログラム中で記述できる位置に関して柔軟性がある。Haskellのような純粋関数型言語では、ループは常に再帰末尾再帰)を使って記述するため、whileループの構文をサポートしないものもある。

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Cおよびそれに類する言語[編集]

C言語, C++, C#, D, Java, Perlなどでは以下のような構文である。

while (条件)
     // ここの部分を「ループ本体」と呼ぶ

このループの実行は、次のような手順となる。

  1. 「条件」を評価する。「条件」がならば、ループを終了する。
  2. 「文」を実行する。
  3. 「条件」の評価に戻る。

「条件」がはじめから偽の場合は、「文」は一度も実行されない。

ループ本体が複数の文からなる場合、ブロック(複文)を使う。

while (条件) {
    ...
}

プログラム例[編集]

int x = 0;
while (x < 100) {
    printf("x は %d です。\n", x);
    ++x; // x の値を 1 だけ増やす(インクリメントする)。
}

これを実行すると、次のように標準出力に出力する。

x は 0 です。
x は 1 です。

…………
 
x は 98 です。
x は 99 です。

変数xの初期値は0であり、ループ本体の処理を1回実行するたびにインクリメントされる。xの値が100未満すなわち99のときまではループ本体の処理が実行され、最終的にxの値が100になる。その後、継続条件式を評価するとき、条件は成り立たなくなり、ループは終了する。

ループの脱出と継続[編集]

ループの脱出と継続の制御に利用できる分岐文を備える言語もある。break文は、ループ本体の複文の途中からであっても、またwhileの条件が成り立っていても、ループ中から抜け出す。continue文はループの途中から、ループ本体の最後に飛び[2]、while文の場合にはそこから先頭に戻って条件の評価となる。

goto文を使える言語では、whileループの脱出にgoto文を使うこともできる。通常はbreak文のほうが好ましいが、多重ループを脱出する場合やswitch文をループ本体に含む場合などでは、goto文のほうが簡潔に記述できる。return文や例外のスローによってループを脱出することのできる言語もある。

Pascal[編集]

Pascalにおけるwhile文は、C言語系列と概ね同様であり、キーワードとして whiledo を使う。一方、do-while文に関しては、repeat-until文が相当するが、キーワードとして repeatuntil を使う点が異なるだけでなく、制御式として継続条件ではなく終了条件(真のときループを終了)を記述する点も異なる。

構文[編集]

while 条件 do 
repeat ; ...;  until 条件

LL(1)の単純な構文というPascalのポリシーから、両者で全く違うキーワードを使う設計(デザイン)となっている。

whileでは複数の文を置く場合には begin-end で複文にしなければならないが、repeat-until はそれ自身が暗黙のブロック構文になっているので、セミコロンで区切って複数の文を置くことができる。

Basic[編集]

Full BASIC(INCITS/ISO/IEC 10279-1991 (R2005) "Information Technology – Programming Languages – Full BASIC")には、ループの多くのパターンに対応する柔軟性のあるDo-Loop文がある。またVisual Basicには、それに加えて伝統的なBASICのWHILEに近いWhile文もある。

構文[編集]

Visual Basic .NETにおけるWhile文は以下のような構文である[3]Visual Basicでは While...Wend だが、VB.NETでは While...End While となっている。

While 条件
    ...
    [ (Continue|Exit) While ]
    ...
End While

Exit While はbreak文、Continue While はcontinue文に相当する機能を持つ。

Do...Loop文は以下のような構文である[4]

Do [(While|Until) 条件]
    ...
    [ (Continue|Exit) Do ]
    ...
Loop [(While|Until) 条件]

Do の後に While を続ければ、while文に相当し、Loop の後に Until を続ければ、Pascalの repeat-until に相当する。どちらにも条件を付けなければ、単純な無限ループになる。

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  1. ^ JIS X 3010:2003「プログラム言語C」§6.8.5「繰返し文」
  2. ^ JIS X 3010:2003「プログラム言語C」§6.8.6.2「continue文」
  3. ^ While...End While Statement (Visual Basic) | Microsoft Docs
  4. ^ Do...Loop Statement (Visual Basic) | Microsoft Docs

関連項目[編集]