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

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．

繰り返しの終了判定を繰り返しの先頭だけではなく繰り返しの途中でも行いたい．
繰り返しの途中で，残りの繰り返し部分を飛ばしたい．

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．

今日の課題

上のURLは，今日(10/22)の17:00 までは

Forbidden

You don't have permission to access /~ktanaka/programming02/kadai1022.html on this server.

とうメッセージが出てアクセスできないはずである．17:00以降にも同様のエラーが出る時は，Shiftキーを押しながら，再読み込み(Reload)を押してみること．

目次に戻る