その他の制御文

プログラムは通常上から順に実行していくが，以下のような構文要素により 実行の順番を制御することができるということを扱ってきた．
条件分岐文
if文，if-else文
繰り返し文
for文，while文，do 文
メソッド呼び出し
メソッドからのリターン
return 文
ここでは，それ以外の制御文を紹介する．

break文とcontinue文

for文，while文などの繰り返し文でプログラムを書いていると，以下のよう なことを書きたくなってくることがある． 繰り返し部分の途中で繰り返しを終了するためにあるのが，break文である． 下のように使う． 
プログラム

// コマンドラインに数字列を引数に与えて，>0の間加算して表示する
class SumArgs{
  public static void main(String[] args){
    int sum=0,num;
    int i;
     // 文字列の配列 argsの要素数は args.length
    for(i=0;i< args.length;i++){
       // 文字列からintへの変換
      num=Integer.parseInt(args[i]);
       // 0以下の時は，break文によってfor文から抜ける．
      if(num<=0) break;
       // sumにnumの値を足し込む
      sum=sum+num;
    }
     // 表示する
    System.out.println("sum="+sum);
  }
}
実行例

dell.tanaka.ecc.u-tokyo.ac.jp% java SumArgs 20 30 0 40
sum=50
dell.tanaka.ecc.u-tokyo.ac.jp% java SumArgs 20 30 40
sum=90
一方，残りの繰り返し部分を飛ばすために用意されているのが continue文で ある．例を見てみる． 
// コマンドラインに数字列を引数に与えて，>0の時は平方根を加算して表示する
class SqrtSum{
  public static void main(String[] args){
    double sum=0.0;
    int i,num;
     // 文字列の配列 argsの要素数は args.length
    for(i=0;i< args.length;i++){
       // 文字列からintへの変換
      num=Integer.parseInt(args[i]);
       // 0以下の時は，以下の文は実行しない
      if(num<=0) continue;
       // sumにnumの平方根の値を足し込む
      sum=sum+Math.sqrt(num);
    }
    System.out.println("sum="+sum);
  }
}

実行例

dell.tanaka.ecc.u-tokyo.ac.jp% java SqrtSum 10 20 -1 3
sum=9.366464422736836
continue文はfor文の繰り返し文を飛ばすだけで， 
    for(i=0;i< args.length;i++){
の i++ は実行することに注意して欲しい．上の例は実は， 
// コマンドラインに数字列を引数に与えて，>0の時は平方根を加算して表示する
class SqrtSum{
  public static void main(String[] args){
    double sum=0.0;
    int i,num;
     // 文字列の配列 argsの要素数は args.length
    for(i=0;i< args.length;i++){
       // 文字列からintへの変換
      num=Integer.parseInt(args[i]);
       // 0以下の時は，以下の文は実行しない
      if(num>0){
       // sumにnumの平方根の値を足し込む
        sum=sum+Math.sqrt(num);
      }
    }
    System.out.println("sum="+sum);
  }
}
と continueを使わずに書けるのだが，ifなどの深いところに continue文を書 く場合は，このような書き換えができないこともある．

2重3重の繰り返し文の中での，break文，continue文はその文を含む最も内側 の繰り返し文に対応する．外側に対応させる時は，あらかじめラベル付の繰り 返し文としておいて，ラベル付のbreak文，continue文を使うと良い．この例を あげる． 

プログラム

// コマンドラインに数字列を引数に与えて，合成数を1つ見つけたら表示して終わる
class FindNoPrime{
  public static void main(String[] args){
    int sum=0,num;
    int i,j;
     // 外側の for 文に toploop というラベルをつける
    toploop: for(i=0;i< args.length;i++){
      num=Integer.parseInt(args[i]);
      if(num<=1) continue;
      for(j=2;j*j<=num;j++){
	if(num%j==0){
	  System.out.println("合成数"+num+"をみつけました");
	    // この break 文は外側の for 文を抜ける
	  break toploop;
	}
      }
    }
     // break で抜けなかった時の i の値は args.length になっている
    if(i==args.length)
      System.out.println("合成数は見つかりませんでした");
  }
}

実行例

dell.tanaka.ecc.u-tokyo.ac.jp% java FindNoPrime 3 7 1000 20
合成数1000をみつけました
dell.tanaka.ecc.u-tokyo.ac.jp% java FindNoPrime 3 7 5 13
合成数は見つかりませんでした
break文やcontinue文にあたる制御文を用意していない昔のプログラミング言語では，
  • ループの途中で，変数に特定の値を入れて次の終了判定時にその変数の 値をチェックする
  • goto文という，自由な場所に制御を移すことのできる構文を用意する
などの解決策が取られた．いずれもプログラムが汚くなる(複雑に絡み あっているので，スパゲティプログラムと呼ばれることがある)ので，その反 省として1970年代に構造化プログラミングという考え方が生まれた．Cも含め て現在のプログラミング言語の多くは，この考え方に基づいている(あたりま えになったので，誰も構造化プログラミングなどと言わないが)．

switch文

整数値による多方向分岐をおこなうために，switch文というのが用意されて いる．実例を見てみる． 
プログラム

class SwitchTest{
  public static void main(String[] args){
    int num=Integer.parseInt(args[0]);
     // numの値に応じて，「case 3」, 「case 2」, 「case 1」,「default」の
     // いずれかのラベルに分岐する
    switch(num){
     // numの値が3の時はここに飛ぶ
    case 3: 
      System.out.println("3は結構好きな数だ");
       // この break は switch文から抜けることを意味する．
      break;
     // numの値が2の時はここに飛ぶ
    case 2:
      System.out.println("2も嫌いではない");
      break;
     // numの値が1の時はここに飛ぶ
    case 1:
      System.out.println("1はそんなに好きではない");
      break;
     // numの値が1, 2, 3以外の時はここに飛ぶ
    default:
      System.out.println(num+"は好きでも嫌いでもない");
      break;
    }
  }
}

実行例

dell.tanaka.ecc.u-tokyo.ac.jp% java SwitchTest 2
2も嫌いではない
dell.tanaka.ecc.u-tokyo.ac.jp% java SwitchTest 4
4は好きでも嫌いでもない
dell.tanaka.ecc.u-tokyo.ac.jp% java SwitchTest 1
1はそんなに好きではない
このような使い方の場合は，if-else文を使って以下のように書き直すことが できる． 
class SwitchTest1{
  public static void main(String[] args){
    int num=Integer.parseInt(args[0]);
    if(num==3){
      System.out.println("3は結構好きな数だ");
    }
    else if(num==2){
      System.out.println("2も嫌いではない");
    }
    else if(num==1){
      System.out.println("1はそんなに好きではない");
    }
    else{
      System.out.println(num+"は好きでも嫌いでもない");
    }
  }
}
ここで，注意するのは，switchのラベルは単なる分岐先を表すラベルなので， breakを入れないと，続けて実行してしまうことである．実際，さきほどの break文をすべて取り去ると， 
プログラム

class SwitchTest2{
  public static void main(String[] args){
    int num=Integer.parseInt(args[0]);
    switch(num){
    case 3: 
      System.out.println("3は結構好きな数だ");
       // breakがないので，続けて次の文を実行する
    case 2:
      System.out.println("2も嫌いではない");
       // breakがないので，続けて次の文を実行する
    case 1:
      System.out.println("1はそんなに好きではない");
       // breakがないので，続けて次の文を実行する
    default:
      System.out.println(num+"は好きでも嫌いでもない");
    }
  }
}

実行例

dell.tanaka.ecc.u-tokyo.ac.jp% java SwitchTest2 2
2も嫌いではない
1はそんなに好きではない
2は好きでも嫌いでもない
dell.tanaka.ecc.u-tokyo.ac.jp% java SwitchTest2 1
1はそんなに好きではない
1は好きでも嫌いでもない
となってしまう．switch文で注意するのは以下の通り， 
 
  •  caseに続くのは定数でなくてはいけない．

     int x=100, y=100;
 switch(x){
  case y:
   System.out.println("x==yです\n");
 }

    
 などとは書けない．
 
  •  「switch(式)」の式は整数の式でなくてはいけない．浮動小数点，文字
列等のオブジェクト型，配列は使えない．したがって，「case 定数」の定数
部分も整数(文字定数を含む)である必要がある．
 
  •  switch文とcontinue文は対応しない．switch文の中の continue文は
switch文を含むもっとも内側の繰り返し文に対応する．繰り返し文の中に
ない switch文ではエラーになる．
 
  •  「case 定数」で同じ定数を使ったものが1つのswitch文の中で2回以上
現れてはいけない．defaultも同様．
 
  •  defaultのラベルがない switch文も許される．その時は，最後に 
defaultがあるのと同じ意味になる．

    • 練習問題

    以下のような簡単な電卓プログラムを書きなさい． 実行例を示す．人間による入力は下線をつけて表わす． 
    dell.tanaka.ecc.u-tokyo.ac.jp% java Calc
10
10.0
*
3
30.0
+
4
34.0
/
4
8.5
-
0.5
8.0
=
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