while文(ホワイルブン)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

while文は、プログラミングにおける基本的な繰り返し処理の一つである。特定の条件が真である限り、一連の処理を繰り返し実行する制御構造を指す。この文は、ループに入る前にまず条件式を評価するという特徴を持つ。もし条件が最初に偽であれば、ループ内の処理は一度も実行されることなく、while文の次の処理へと制御が移る。主に、繰り返し回数が事前に確定していない場合や、ある条件が満たされるまで処理を続けたい場合に用いられる。

while文の動作原理は比較的単純である。まず、whileキーワードの後に記述された条件式が評価される。この条件式は真(true)または偽(false)のいずれかの結果を返す論理式でなければならない。条件式が真であると評価された場合、while文のブロック内にある一連の処理が実行される。ブロック内の処理がすべて完了すると、再びwhile文の条件式へと制御が戻り、再度条件が評価される。この「条件評価 → 処理実行」のサイクルは、条件式が偽と評価されるまで繰り返される。一方、条件式が最初に偽であると評価された場合、while文のブロック内の処理は一切実行されず、while文の直後にある次の処理へとプログラムの実行が移る。この特性から、while文は「前判定ループ」とも呼ばれる。

while文を使用する上で最も重要な注意点の一つは、無限ループの発生を防ぐことである。無限ループとは、条件式が常に真であり続けるために、ループが終了せずに永久に繰り返される状態を指す。このような事態を避けるためには、ループ内の処理において、いずれかの時点で条件式が偽となるように、条件に関連する変数の値を変更したり、ループを終了させるためのフラグの状態を更新したりする仕組みを必ず含める必要がある。例えば、回数をカウントする変数をループ内でインクリメントしていき、その変数が特定の閾値を超えたら条件が偽となるように設定する、またはユーザーからの特定の入力を待ってループを終了させる、といった方法が一般的である。このように、ループの終了条件を適切に管理することは、while文を安全かつ意図通りに機能させる上で不可欠である。

また、while文のループの途中で、条件式の評価を待たずに強制的にループを終了させるにはbreak文を用いることができる。これは、予期せぬエラーが発生した場合や、特定の条件が満たされた場合に即座にループを抜けたい場合などに有効である。break文が実行されると、現在のwhileループは直ちに終了し、ループの直後にあるコードへと実行が移る。同様に、continue文を使用すると、ループ内の残りの処理をスキップし、次の繰り返しへと進むことができる。これは、特定の条件が満たされた場合にのみ、現在の繰り返しで一部の処理を飛ばして、次の反復を開始したい場合に役立つ。

プログラミングにはwhile文の他にfor文も繰り返し処理に用いられるが、それぞれの得意な状況が異なる。for文が主に繰り返し回数が明確に決まっている場合に適しているのに対し、while文は繰り返し回数が事前に不明確で、ある条件が満たされるまで続けたい場合に特に適している。例えば、ファイルからデータを読み込み続け、ファイルの終端に達したら終了する場合や、ユーザーが特定のキーを押すまで入力を待ち続ける場合、またはネットワーク通信で特定の応答を待ち続ける場合など、終了条件がデータの内容や外部イベントに依存するシナリオでwhile文は非常に強力なツールとなる。条件の複雑さや柔軟性において、while文は非常に汎用性が高く、様々なシナリオで利用されるプログラミングの基本要素である。