C言語入門:ネストされたforループとbreak・continue・goto文の使い方を徹底解説
ネストされたforループ(二重ループ)とは、forループの本体の中に、さらに別のfor文が含まれている構造のことです。表や行列の操作、九九のような組み合わせ処理など、「繰り返しの中でさらに繰り返しが必要な場面」でよく使われます。
全体の繰り返し回数は、外側のループの繰り返し回数 × 内側のループの繰り返し回数で求められます。
ネストされたforループのサンプルプログラム
以下は、ネストされたforループを使用したC言語のプログラム例です。
#include<stdio.h>
main( ){
int i,j;
for (i=1; i<=2; i++){
for (j=1; j<=2; j++){
printf("%d", i*j);
}
}
}実行結果
このプログラムを実行すると、i×jの計算結果が連続して出力されます。
1224
実行の流れを整理すると、次のようになります。外側の変数iが1つ進むたびに、内側の変数jが一巡する点に注目してください。
| iの値 | jの値 | 出力される値(i*j) |
|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 |
| 1 | 2 | 2 |
| 2 | 1 | 2 |
| 2 | 2 | 4 |
C言語のその他の関連ステートメント
ネストされたforループとあわせて覚えておきたい、ループや処理の流れを制御するステートメントとして、主に次の3つがあります。
- break文
- continue文
- goto文
break文
- ループを途中で終了させたり、ブロックから抜け出したりするためのキーワードです。
- breakが実行されると、制御はループ(またはブロック)の直後の文へジャンプします。
- for文、while文、do-while文、switch文と組み合わせて使えます。
- ネストされたループ内でbreakを使用した場合、終了するのは最も内側のループだけです。外側のループはそのまま継続されます。
break文のサンプルプログラム
#include<stdio.h>
void main( ){
int i;
for (i=1; i<=5; i++){
printf("%d", i);
if (i==3)
break;
}
}実行結果
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iが3になった時点でbreakが実行され、ループが強制的に終了するため、1・2・3だけが出力されます。
continue文
- 現在の周回の残りの処理をスキップして、ループの次の反復へ進むためのキーワードです。
- continue文より後に書かれた処理は、その周では実行されません。
- for文、while文、do-while文と組み合わせて使用します。
continue文のサンプルプログラム
#include<stdio.h>
void main( ){
int i;
for (i=1; i<=5; i++){
if (i==2)
continue;
printf("%d", i);
}
}実行結果
1345
iが2のときだけcontinueが実行されてprintfがスキップされるため、2を除いた数字が出力されます。
goto文
goto文は、プログラムの通常の実行順序を離れて、制御を同じ関数内の別の場所(ラベル)へ移すためのステートメントです。
ただし、goto文を乱用すると処理の流れが追いにくくなり、バグの原因にもなるため、現代のC言語プログラミングでは基本的に使用を避けるのが一般的です。どうしても使う場合は、エラー処理など限定的な場面にとどめましょう。
goto文のサンプルプログラム
#include<stdio.h>
void main( ){
printf("Hello");
goto l1;
printf("How are");
l1: printf("you");
}実行結果
Helloyou
「Hello」を出力した直後にgotoによってラベルl1へジャンプするため、「How are」の出力はスキップされ、ラベル位置にある「you」だけが出力されます。
まとめ
- ネストされたforループでは、総繰り返し回数は「外側の回数 × 内側の回数」となる。
- break文はループを即座に抜け出す。ネスト時は最も内側のループのみ終了する。
- continue文は残りの処理を飛ばして次の反復へ進む。
- goto文は任意のラベルへ制御を移せるが、可読性を損なうため使用は慎重に。
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