【C言語】ループ・再帰・マクロ展開なしで数値を100回出力する方法

本記事では、C言語で数値を100回出力する方法を解説します。ただし、ここにはいくつかの制約があります。ループ文、再帰呼び出し、マクロ展開は一切使用できないという条件です。

解決策：setjmp() と longjmp() を活用する

この制約をクリアするために利用するのが、setjmp.h ヘッダーで提供されている setjmp() 関数と longjmp() 関数です。

setjmp() は、呼び出された時点のプログラムの状態（ジャンプ位置）を jmp_buf 型のバッファに保存します。一方、longjmp() は、その保存された位置へプログラムの制御を戻す役割を持ちます。この2つの関数を組み合わせることで、ループ構文を使わずに繰り返し処理を実現できるのです。

サンプルコード

#include <stdio.h>
#include <setjmp.h>

jmp_buf buf;

main() {
    int x = 1;
    setjmp(buf); // buf を使ってジャンプ位置を設定
    printf("5"); // 数値を出力
    x++;
    if (x <= 100)
        longjmp(buf, 1); // setjmp で記録された位置へジャンプ
}

実行結果

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コードの仕組み

処理の流れは以下のとおりです。

1. 変数 x を 1 で初期化し、setjmp(buf) でジャンプ位置を記録します。
2. printf() で数値「5」を出力し、x をインクリメントします。
3. x がまだ 100 以下であれば、longjmp(buf, 1) によって setjmp() の位置へ制御が戻ります。
4. 以降は通常のループと同じように、条件を満たす限り出力とカウントアップが繰り返されます。

このように setjmp() / longjmp() を使えば、ループや再帰に頼らずに繰り返し処理を記述できます。なお、これらの関数は本来エラー処理などの用途で使用されるものなので、実際の開発では可読性や保守性への影響を考慮したうえで慎重に使いましょう。