4 分岐処理と繰返し処理（教科書 P.32） プログラムの基本的処理は三つある． (1)順次処理： 上から下に順番に処理する (2)分岐 ぶ ん き 処理： 条件が揃そろえば，処理する (3)反復 はんぷく 処理： 条件が揃うまで処理を繰り返す 全てのプログラムは(1)から(3)の組み合わせで作れる．ここでは(2)と(3)について扱う． 4.1 分岐処理 4.1.1 if 文 条件式が真のとき{ }内の処理が実行され，偽のときは何もしない． if (条件式) { 処理 } 条件式が真であり{ }が無いときは下の1行だけ実行される．偽のときは何もしない． if (条件式) 式 1； 条件式の例を次に示す． 例： if (number > 10 ) /* もし number > 10 ならば真*/ 記号， >greater-thanは演算子と呼ばれ，他にもいくつかある．（教科書 p.33，表 4-1．） 演算子 書 式 意 味 < a < b 書式と同じ <= a <= b 書式と同じ > a > b 書式と同じ >= a >= b 書式と同じ == a == b a と b は等しい != a != b a と b は等しくない && 式 1 && 式 2 式 1 と式 2 が共に真である || 式 1 || 式 2 式 1 と式 2 のどちらかが真である ! !式 式が真なら偽，式が偽なら真 真と偽には次の数値が割り当てられている． 2 進数の場合： 偽は 0，真は 1． 10 進数の場合： 偽は 0，真は 0 以外． 条件式の代わりに変数も使用できる．（下の二つは同じ動作をする．） if(flag) /* もし flag が 0 以外ならば真． */ if( flag != 0 ) /* !=0 は 0 でないを意味する */
if 文を使った例題を示す．キーボードから 1 文字入力して，その文字コードを変数，moji に記憶する．次に変数 moji と a の文字コードを比較する．もし両者が一致すれば，AAAAA， BBBBB および CCCCC を，そうでなければ，CCCCC を画面に表示する． プログラム4-1 #include<stdio.h> /* stdio.h をインクルードする */ void main(void) {
int moji; /* int 型変数 moji を宣言する */ moji = getchar(); /* キーボードから入力されたキーの文字コードを moji へ代入する */ if(moji =='a' ){ /* moji と a の文字コードが等しいとき，｛｝の中の処理を行う */ printf("AAAAA¥n"); /* 画面に AAAAA を表示する */ printf("BBBBB¥n"); /* 画面に BBBBB を表示する */ } /* if 文が成立しないとき，次の処理を行う */ printf("CCCCC¥n"); /* 画面に CCCCC を表示する */ } /* 実行例： a[Enter] */ コンパイル・リンクと実行の手順は次のとおり． >gcc␣-o␣p4_1␣p4_1.c[Enter] >./p4_1[Enter]
4.1.2 if-else と if-else if-else 文
if-else 文は条件式が真のとき 1 番目の{ }が，偽のときは 2 番目の{ }が実行される． if (条件式) { 処理 1 } else { 処理 2 } if-else if-else 文は条件式 1 が真のとき 1 番目の{ }が，偽のときは条件式 2 が評価され，そ れが真のときは 2 番目の{ }が，それが偽のときは 3 番目の{ }が実行される． if (条件式 1) { 処理 1 } else if (条件式 2) { 処理 2 } else { 処理 3 }
4.1.3 switch 文 変数が値 1 ならば処理 1 から break まで，変数が値 2 ならば処理 2 から break まで，….， いずれもなければ処理 d 以降が実行される． switch (変数) { case 値 1: 処理 1 … break; case 値 2: 処理 2 … break; … … default: 処理 d； … } ここで例題を示す．まず x = 20，y = 5 の値にセットする．キーボードから，+， -， * ま たは / の何れか 1 文字を入力し，その文字コードは変数，moji に記録される．次に文字コ ードに対応する行へ制御が移り，計算が行われる．最後に計算結果が画面に表示される． プログラム4-3 #include<stdio.h> /* stdio.h をインクルードする */ void main(void) {
int moji; /* int 型変数を 1 つ宣言する */ int x, y, z; /* int 型変数を 3 つ宣言する */ x = 20; /* 20 を int 型変数 x へ代入する */ y = 5; /* 5 を int 型変数 y へ代入する */ moji = getchar(); /* キーボードから入力されたキーの文字コードを moji へ代入する */ switch(moji){ /* 文字コードに対応する行へ処理を移す */ case '+': /* + のときの処理 */ z = x + y; break; /* }の外へ移る */ case '-': /* - のときの処理 */ z = x - y; break; /* }の外へ制御が移る */ case '*': /* * のときの処理 */ z = x * y; break; /* }の外へ制御が移る */ case '/': /* / のときの処理 */ z = x / y; break; /* }の外へ制御が移る */ default: /* +，-，*，/ 以外のときの処理 */ z = 9999; } printf("z = %d¥n", z); /* z の値を表示する */ } /* 入力例： +[Enter] */
case と default の文の最後はコロン，：であることに注意する．もし break 文がないと，次の case 文も実行するので注意する． 4.2 繰り返し処理 4.2.1 while 文 条件式が真のとき{ }内の処理を繰り返し，偽のときはそれをしない． while (条件式) { 処理 } 例題を次に示す．まず i = 0 にする．i < 5 が成立する間，{ }内の処理を繰り返す，つまり i の値を表示して，その度に i を 1 ずつ増やし，それを表示する．i < 5 が不成立のときは画面 を改行する． プログラム4-5 #include<stdio.h> /* stdio.h をインクルードする */ void main(void) { int i = 0; /* int 型変数 i を宣言して，0 をそれに代入する */ while(i<5){ /* i<5 が真のとき{ }内の処理を繰り返す */ printf("%d", i); /* i の値を画面に表示する */ ++i; /* i=i+1 と同じ.つまり i+1 の値を i へ代入する */ } printf("¥n"); /* 改行する */ } 4.2.2 do-while 文 { }内の処理を一度実行したあと，条件式が評価される．条件式が真のとき{ }内の処理を 繰り返し，偽のときは{ }から外れる． do { 処理 } while (条件式) （注意）プログラム 4-7，上から 9 行目，中括弧 { が消えている．正しくは次のとおり． if ( num > 100 ) { 4.2.3 for 文 前処理式は繰り返し処理の前に一度実行される．条件式が真のとき{ }内を繰り返す．繰 返しのたびに後処理式が実行される．条件式が偽のときは{ }から外れる． for ( 前処理式; 条件式; 後処理式 ) { 処理 } { }が無いときは下の 1 行だけ実行される．
for ( 前処理式; 条件式; 後処理式 ) 式 1；
for 文の例題を示す．まず i = 0 にする．i < 10 が成立する間，for 文の下の 1 行を実行し， その度に i を 1 ずつ増加する． i < 10 が不成立になると，画面を改行する． プログラム4-8 #include<stdio.h> /* stdio.h をインクルードする */ void main(void) { int i; /* int 型変数を宣言する*/
for(i = 0; i < 10; ++i) /* i=0 とし，i<10 が真のとき，下の 1 行を実行する*/ printf("%d", i); /* i の値を画面に表示する*/
/* このとき for 文の++i が実行される*/ printf("¥n"); /* 改行する*/
}
4.2.4 繰り変し処理における break と continue
{ }内の処理は break と continue で制御できる．もし break あると，{ }の外へ制御が移る（図 1 左）．もし continue があると，繰り返しの最初，式 1 へ制御が移る． 図 1 左は break 文の例，右は continue 文の例． 両者の例題を次に示す．このプログラムは 1900 年から 2100 年のある年がうるう年か否 かを示す．まず画面に入力を促すメッセージが表示される．次にキーボードから年を入力 する．入力の年が 1900 年から 2100 年の範囲であれば，うるう年の判定のメッセージが表 示される．もしその範囲でなければ，再入力を促される．0 を入力すると，処理は終了する． while(1) { 式 1; … break; 式 2; … } while(1) { 式 1; … continue; 式 2; … }
プログラム 4-9
#include<stdio.h> /* stdio.h をインクルードする */ void main(void)
{
int year; /* int 型変数を宣言する，年を扱う*/
printf("Input year between 1900 and 2100.(0 to quit)¥n"); /*メッセージの表示 */ while(1) /*while(1)は無限ループを意味する：(1)は常に偽である */ { scanf("%d", &year); /* キーボードから年を入力する */ if(year == 0) /* もし year=0 ならば処理を終わる */ break; if((year < 1900) || (year > 2100)){ /* 入力した年が間違っている時の処理 */ printf("Not between 1900 and 2100.¥n"); /* 入力範囲外の表示 */ continue; /* scanf へ制御が戻る */ }
if(((year%4 ==0) && (year%100 !=0)) || (year%400 == 0))/*条件のチェック*/ printf("%d is a leap year.¥n", year); /* うるう年の表示 */ else
printf("%d is a comon year.¥n", year); /* 普通の年の表示 */ } } continue を使うと，入力判定部分をループで回さなくてよいので，カウンタ用変数の使用を 避けられる．また記述が簡素化できることがある． 演習問題の補足 (7) 答えの素数が間違っている．正しくは 2,3,5,7,…
