Javaのwhile文を完全ガイド！初心者でもわかる繰り返し処理の基本
新人
「Javaで繰り返し処理をするときに、while文というものがあると聞きました。でも、どうやって使えばいいのかわかりません。」
先輩
「Javaのwhile文は、指定した条件が真の間だけ処理を繰り返す仕組みだよ。繰り返し処理を学ぶと、プログラムがもっと便利に書けるようになるんだ。」
新人
「条件が真の間だけ繰り返すって、具体的にどういうことですか？」
先輩
「じゃあ、Javaのwhile文の基本から順番に見ていこうか。」
1. while文とは何か
Javaのwhile文は、条件が真である間、同じ処理を繰り返し続けるための文です。例えば、数字を一つずつ増やしながら足し算をしたいときや、入力された値をチェックしながら処理を進めたいときに役に立ちます。Javaでは、for文や拡張for文など他の繰り返し処理もありますが、while文は「条件だけを見て継続するか判断したい」というときに便利です。
Javaのプログラムを学ぶ初心者にとって、while文は理解しやすい繰り返し処理のひとつです。繰り返し処理が使えれば、同じコードを何回も書かなくても、必要な回数だけ自動で実行してくれます。もしJavaでゲームを作ったり、入力チェックをしたり、画面の動きを制御したりする場合などにも利用できます。
さらに、while文は条件が偽になったらその場で繰り返しを終了します。つまり、ずっと続くわけではなく、決められたルールに従って繰り返しを止めることができるのです。
public class WhileExample {
public static void main(String[] args) {
int count = 1;
while (count <= 5) {
System.out.println("カウント:" + count);
count++;
}
}
}
このサンプルプログラムでは、countという変数が5以下の間だけ繰り返し処理が行われ、数字が増えていきます。Javaのwhile文では、条件式が先に評価されるため、最初から偽なら一度も処理が実行されません。この仕組みを理解しておくと、余計なループを避けたり、安全なプログラムを書いたりすることにつながります。
2. 条件が真の間だけ繰り返す仕組み
Javaのwhile文の特徴は、「条件が真であれば、何度でも繰り返される」という点です。条件式は、数値の比較、文字列の一致チェック、変数の状態確認など、さまざまな書き方ができます。繰り返し処理では、この条件がとても大切になります。もし条件がずっと真のままだと、繰り返しが止まらず、いわゆる無限ループになることがあります。無限ループになるとプログラムが終了せず、止まったように見えることがあります。そのため、Javaのwhile文を使うときは、必ず条件が偽になるタイミングを作ることが重要です。
実際のJavaプログラムでは、変数を増やしたり、入力された情報を更新したりして、条件式が少しずつ変化します。こうすることで、繰り返し処理が正しく終わるようにできます。また、ユーザーが入力した値によってループを止めるなど、柔軟な使い方もできます。
import java.util.Scanner;
public class InputWhileExample {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String text = "";
while (!text.equals("終了")) {
System.out.println("文字を入力してください。（終了で止まります）");
text = scanner.nextLine();
}
scanner.close();
System.out.println("ループを終了しました。");
}
}
このプログラムでは、ユーザーが「終了」と入力するまで繰り返し処理が続きます。もし違う文字が入力されたら、また入力を促すメッセージが表示されます。このように、Javaでwhile文を使うと、ユーザーの操作に応じた柔軟な繰り返し処理ができます。ゲームで何度も入力を受け付けたり、特定の条件を満たすまで待ったりする場面でも役立ちます。
文字を入力してください。（終了で止まります）
こんにちは
文字を入力してください。（終了で止まります）
Java
文字を入力してください。（終了で止まります）
終了
ループを終了しました。
Javaの繰り返し処理の中でも、while文は条件を先に判断するため、プログラムを安全に進めたいときに向いています。もしまず一度処理を実行してから条件を判定したいときは、do while文という書き方もありますが、while文の方が初学者にはわかりやすく、間違いも少ないです。Javaで開発を続けるうちに、繰り返し処理は必ず必要になるので、何度も書いて覚えてみてください。
3. while文の基本構文
ここでは、Javaのwhile文の基本構文についてゆっくり確認していきます。繰り返し処理を理解するためには、まず構文の形を何度も見てしっかり覚えることが大切です。Javaのwhile文は、条件式が真の間だけ繰り返し処理が続くという仕組みになっています。条件式というのは、数字や文字の比較など、真か偽かを判断できる式のことです。例えば、数値が一定の範囲に収まっているかどうかを判定したいときに使われます。
Javaのwhile文の書き方はとてもシンプルで、プログラムを読みやすく書くことができます。繰り返し処理の中には、何度も行いたい動作を書き、その後に条件式が再び評価されます。もし条件が偽になれば、そこで繰り返しは終了します。最初に条件が偽である場合は、一度も処理が実行されません。この特徴は、プログラムの安全性を保つうえでも役立ちます。
while (条件式) {
処理;
}
Javaのwhile文は、このように三つの要素で構成されています。最初に条件式を評価し、条件が真なら処理が実行されます。処理が終わったら再び条件式が判定され、真の間は繰り返されます。この流れを理解しておけば、自分の思い通りの繰り返し処理を作りやすくなります。繰り返しの回数が決まっていない場合や、ユーザーの入力内容によって続けるかどうかを判断したいときなど、柔軟に利用できるのでとても便利です。
Javaの学習では、while文を使った繰り返し処理が何度も出てきます。繰り返しの仕組みがわかると、複雑な条件や処理にも対応できるようになります。まずは構文の形に慣れて、自分で動かしてみることで理解が深まっていきます。
4. カウンタ変数を使ったループの例
実際に数字を数えながら繰り返す例を見てみましょう。Javaでは、繰り返し処理の中で数を増やしながら作業を進める場面がよくあります。このときに使うのがカウンタ変数です。カウンタ変数というのは、繰り返しの回数を数えるための変数です。最初に一定の値を入れておき、繰り返し処理の中で少しずつ増やしたり減らしたりします。
Javaのwhile文では、条件式の中にカウンタ変数を使うことで、指定した回数だけ繰り返すことができます。プログラムの流れを理解するために、短いサンプルを用意しました。実際にpleiadesでプロジェクトを作成し、Gradleで実行して動きを確かめてみると、繰り返し処理の挙動がよくわかります。
public class CountSample {
public static void main(String[] args) {
int number = 1;
while (number <= 5) {
System.out.println("現在の数:" + number);
number++;
}
}
}
このプログラムでは、numberが五より小さい間だけ繰り返し処理が続きます。処理が実行されるたびに変数が一つずつ増えていき、最終的に条件が偽になった時点で終了します。Javaの繰り返しでは、変数を変化させることがとても大切です。もし変数が増えなかったり変わらなかったりすると、条件がずっと真のままになり、繰り返しが止まらなくなることがあります。そのため、カウンタ変数の扱いには注意が必要です。
繰り返し処理を行うときは、変数の増加や減少のタイミングを間違えないように丁寧に書くことが大切です。Javaではさまざまな場面で繰り返し処理が使われるので、カウンタ変数を使った書き方を早めに身につけることで、プログラムを書くときの自由度が大きく変わっていきます。
5. 条件が変化しない場合の注意点
Javaのwhile文はとても便利ですが、条件式の中で使われている値が変化しないと、繰り返し処理が止まらなくなることがあります。これを無限ループと呼びます。無限ループが発生すると、プログラムがずっと実行され続け、終了しなくなってしまいます。初心者のうちは、無限ループが起きていることに気づかないこともあり、画面が動かなくなったように見えることがあります。
無限ループを防ぐためには、条件式に使う変数が必ず変化するように書くことが大切です。繰り返し処理の中で、数値を増やしたり文字列を変更したりして、条件がいつか偽になるようにします。これを忘れてしまうと、ずっと同じ状態が続いて止まらなくなってしまいます。Javaで繰り返し処理を書くときは、必ず条件が変わる仕組みが含まれているか確認しましょう。
int count = 1;
while (count <= 3) {
System.out.println("現在の数:" + count);
// countの更新を忘れている
}
この例では、countが更新されないため、一度始まった繰り返しが止まらなくなってしまいます。Javaのwhile文では、処理の中で条件に使う変数を変化させることが大切です。プログラムの中で同じ行が何度も表示され続けているようなときは、無限ループが起きている可能性があります。
無限ループはJavaに限らず、ほとんどすべてのプログラミング言語で起こり得る問題です。そのため、他の言語を学ぶときにも、繰り返し処理には注意する習慣をつけておくと役に立ちます。もし無限ループに気づいたら、条件や変数の扱いを見直し、ループが終わる仕組みを組み込みます。これができるようになると、より複雑な処理や大きなプログラムでも安全に動かせるようになります。
Javaで繰り返し処理を書くときは、条件を正しく設定し、変数を正しく変更することがとても大切です。特にpleiadesで開発するときは、コンソールに表示される動きを確認しながら丁寧に進めると、間違いにすぐ気づきやすくなります。Gradleでビルドして実行し、実際に動く様子を見ることで理解が深まります。
6. 配列とwhile文を組み合わせる例
ここからは、配列とJavaのwhile文を組み合わせた繰り返し処理の書き方をやさしく説明します。配列というのは、複数の値をひとまとめにして扱うための仕組みです。例えば、点数を三つ持っていたり、商品名を五つ持っていたりするときに配列が便利です。Javaでは、配列の中にある要素を一つずつ取り出して扱うことができます。この取り出しをwhile文で繰り返すと、配列のすべての要素を順番に処理できます。
配列を使うときは、まず配列の長さを確認しながら繰り返すことが大切です。Javaの配列にはlengthという情報があり、要素の数を知ることができます。そして、繰り返し処理の中で数字を増やしながら、配列の中身を取り出していきます。このとき、カウンタ変数の値と配列の長さを比べて、条件を満たす間だけ繰り返します。こうすると、配列の中身が変わっても正しく処理できます。
下に、配列とwhile文を組み合わせたサンプルを示します。pleiadesでプロジェクトを作成し、Gradleで実行すれば動作を確認できます。ひとつずつ取り出される様子をコンソールで見ると理解が深まります。
public class ArrayWhileSample {
public static void main(String[] args) {
int[] scores = {10, 20, 30, 40, 50};
int index = 0;
while (index < scores.length) {
System.out.println("点数:" + scores[index]);
index++;
}
}
}
このサンプルでは、五つの点数を配列に入れて、Javaのwhile文で順番に取り出しています。カウンタ変数であるindexが増えるたびに次の値が表示されます。条件式の中で、配列の長さとindexを比べることで、正しい範囲の中だけで繰り返し処理が行われます。もし配列の範囲をこえてしまうとエラーになるので、必ず長さを確認しながら書くことが大切です。
配列とJavaのwhile文を組み合わせると、数が増えても同じ形で処理を続けることができます。例えば、点数が十個でも二十個でも、配列の長さを使って繰り返し処理を行うだけで対応できます。こうして、値の数が変わっても書き直す必要がありません。繰り返し処理と配列はとても相性が良く、初心者でも覚えやすい組み合わせです。
また、配列の中身が文字列であっても同じように扱えます。商品名や入力された言葉などを順番に取り出して画面に表示できるため、画面に一覧を出したり、検査をしたりすることにも使えます。Javaで実際のアプリを作るときには、配列をwhile文で処理する場面がよくあります。慣れていくと、自分で自由に繰り返し処理を書けるようになっていきます。
7. 入力値が特定条件になるまで繰り返すサンプル
次に、入力された値がある条件になるまで繰り返し処理を行う方法を紹介します。Javaでは、ユーザーが入力した値に応じて繰り返すかどうかを決めることができます。ゲームのように「正解の言葉を入力するまで続ける」ような動きも作れます。while文は、条件が真の間だけ繰り返し処理を行うので、このような動きがとても作りやすいです。
Javaで入力を扱うときは、Scannerという機能を使うことが多いです。pleiadesでプロジェクトを作成し、Gradleでビルドして実行すれば、コンソールから入力を受け付けることができます。繰り返し処理の中で次の入力を待つことで、条件を満たすまで続けられます。もし間違った言葉が入力されたら、再び入力を促してあげます。
import java.util.Scanner;
public class GuessSample {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String answer = "";
while (!answer.equals("Java")) {
System.out.println("好きな言語を入力してください。Javaと入力すると終了します。");
answer = scanner.nextLine();
}
scanner.close();
System.out.println("終了しました。");
}
}
このプログラムでは、ユーザーが「Java」と入力するまで繰り返し処理が続きます。違う言葉を入力した場合は、もう一度入力を求める表示が出ます。条件式で文字列を比べることで、止めるタイミングを決めています。繰り返し処理の流れをしっかり理解すると、このように動きをコントロールできるようになります。
同じ考え方を使うと、数字を一定の範囲になるまで繰り返したり、特定の値が入力されるまで待ったりすることができます。例えば、ゼロより小さい数字が入力されたときは止める、九十点以上が入力されたら終了する、といった動きを作れます。Javaのwhile文は自由に条件を決められるので、さまざまな場面に応用できます。
また、この入力と繰り返しの考え方は、Spring Bootでも使うことができます。プロジェクトをpleiadesで作成し、@Controllerで画面を表示しながら、入力された値を判定して繰り返す仕組みも作れます。ユーザーの入力を受け取り、間違っているときはメッセージを返し、正しい値のときだけ処理を止めることができます。Javaのwhile文を使いこなせると、入力チェックなどの便利な動きを簡単に実現できます。
入力を扱うときに大切なのは、条件が必ず変化するようにすることです。もし入力された値をチェックせずにそのまま同じ状態が続いてしまうと、繰り返し処理が終わらなくなることがあります。無限ループにならないように気をつけながら書くことで、安全な動作ができるようになります。Javaのwhile文はこの仕組みを理解すれば、とても扱いやすい繰り返し処理です。
