Javaの制御フロー構文を徹底解説：if、else、switchの使い方と実例コード

Javaには、プログラムの流れ（制御フロー）を操作するための方法がいくつか用意されています。制御フロー文は、条件分岐の仕組みを実装することで、プログラムの実行の流れを変更したり中断したりします。

Javaにおける条件分岐のための主な構文は以下の3つです。

• if 文
• if...else 文
• switch 文

この記事では、Javaの制御フロー構文について、それぞれの説明と実際のコード例を交えて詳しく解説します。

Javaのif文とは

if 文の基本構文は次のとおりです。

if(condition) {
    // 条件がtrueの場合にのみ、このコードが実行される
}

if キーワードは、指定した条件が真（true）かどうかを判定するために使われます。条件がtrueであれば、波括弧 { } の中に記述されたコードが実行されます。

if文のコード例

if(month == 'December') {
    System.out.println("Winter Season");
}

比較演算子の一覧

条件の判定には、通常の数学的な比較演算子を使用します。

• より小さい（未満）：a < b
• 以下：a <= b
• より大きい（超える）：a > b
• 以上：a >= b
• 等しい：a == b
• 等しくない：a != b

条件は1つでも複数でも構いませんが、最終的な評価結果は必ずboolean型になる必要があります。

複数条件の組み合わせ（論理演算子）

複数の条件を扱う場合は、論理AND（&&）や論理OR（||）といった論理演算子を使います。

論理OR（||）を使ったif文の例：

if(month == 'December' || month == 'January') {
    System.out.println("Winter Season");
}

論理AND（&&）を使ったif文の例：

if(month == 'December' && day == '25') {
    System.out.println("Christmas Day!");
}

Javaのelse文とは

if 文の評価結果がfalseになった場合に別の処理を行いたいときは、else 文を使用します。

else 文は、if 文の閉じ波括弧の直後に記述します。

else文のコード例

int temperature;

if(temperature <= 0) {
    System.out.println("Water in solid state");
} else {
    System.out.println("Water in liquid state");
}

上記の例では、温度が0以下であれば「Water in solid state（水は固体状態）」がコンソールに出力され、else 側の処理は実行されません。

逆に、温度が0より大きい場合は「Water in liquid state（水は液体状態）」が出力されます。

三項演算子による省略記法

if...else 文は、三項演算子（ternary operator）と呼ばれる省略記法でも書くことができます。

三項演算子の構文は以下のとおりです。

variable = (condition) ? expressionTrue : expressionFalse;

まず括弧 () 内の条件が評価されます。結果がtrueであれば ? と : の間の式が実行され、falseであれば : の後ろの式が実行されます。

覚え方のコツとしては、「(条件) ? trueの場合 : falseの場合」という形式だと理解すると分かりやすいでしょう。

Javaのelse if文とは

条件が満たされるまで、複数の if 文と else 文を連ねて使うこともできます。

else if の構文は次のとおりです。

if(condition1) {
    // condition1がtrueの場合のみ実行される
} else if(condition2) {
    // condition2がtrueの場合に実行される
} else {
    // どちらの条件もfalseの場合に実行される
}

else if文のコード例

int temperature;

if(temperature <= 0) {
    System.out.println("Water in solid state");
} else if(temperature >= 100){
    System.out.println("Water in gas state");
} else {
    System.out.println("Water in liquid state");
}

この例では、温度が0以下なら固体、100以上なら気体、それ以外なら液体として判定されます。状態に応じて3通りの出力が切り替わる仕組みです。

Javaのswitch文とは

プログラムの流れを制御するもう一つの方法が switch 文です。switch 文は、選択肢が複数あり、それぞれのケースごとに異なるコードを実行したい場合に使用します。

動作イメージとしては、複数の if...else 文を並べたものに近いです。

switch文の基本構文

switch(expression) {
    case a:
        // 何らかのコードを実行
        break;
    case b:
        // 別のコードを実行
        break;
    default:
        // デフォルトのコードを実行
}

まず式（expression）が評価され、その結果が各 case の値と順番に比較されます。式の結果がいずれかの case と一致した場合、そのケースに関連付けられたコードブロックが実行されます。

break キーワードは、switch ブロックから抜け出すために使います。一致するケースが見つかった後に、残りの case を評価し続けないようにするために重要です。

default キーワードは、どの case とも一致しなかった場合に実行される処理を定義します。

break と default はどちらも省略可能ですが、可読性と安全性の観点から、記述することが推奨される良いコーディング習慣です。

switch文の実践的なコード例

以下のコードは、switch文を使って言語がサポートされているかどうかを判定する例です。

String lang = "en";
switch (lang) {
    case "en":
        System.out.println("English");
        break;
    case "fr":
        System.out.println("French");
        break;
    case "de":
        System.out.println("Deutsch");
        break;
    default:
        System.out.println("Language not supported");
}

実行結果：

English

変数 lang の値が "en" であるため、最初の case に一致し、「English」が出力されて break によりswitch文を抜けます。

まとめ

この記事では、Javaの制御フロー構文である if 文、else if 文、そして switch 文について解説しました。

単純な二択の条件分岐には if...else、複雑な多段階の判定には else if、多数の選択肢から一つを選ぶ場合には switch 文が適しています。それぞれの特徴を理解して、状況に応じて使い分けることで、より読みやすく保守性の高いコードを書くことができます。