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5 基本制御構造(選択)

C言語の選択には，ifとswitchがある．ここでは，それぞれについて説明する．

5.1 if else文(p.138)

プログラム中で，「もし○○ならば，△△する」というような処理をしたい場合， ifという命令を使う．また，「もし，○○ならば△△する，さもなければ□□する」 という場合は，ifとelseを使う．ここでは，このifやelseの使い方 を学習する．

5.1.1 処理が1つの場合

最初は一番単純な，「もし○○ならば，△△する」という構文を示す．とくに，△△の部 分が1つの文で表せる場合である．このような場合は，次のように，書く．
書式 
	if(制御式)文;
条件を表す○○の部分が制御式で，△△の部分を文で表すのである．これは，「制御式が 正しい(真)ならば，文を実行する」となる．もし，制御式が誤り(偽)であれば，この文は 実行されず次の行に移る．図6にこの構文のフローチャートを示す．

以下のようなプログラムが，この構文の使用例である．

	if(a<=10) printf("aは，10以下です\n");
図 6: 制御式が真の場合，1つの処理を実施するif文
\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/if_0.eps}

5.1.2 ブロックで処理する場合

先ほどの構文では，実行できる文は1個に限られる．「もし○○ならば，△△し，□□し， $ \cdots$」のように複数の文を実行したい場合がある．このようなときは，次に示すよう に，括弧{ }でくくり，ブロック化して，複数の文を書く．ブロック内には，任 意の数の文を書くことができる．また，このブロック内には，順次や選択，繰り返しの文 を書くことも可能である．
書式 
	if(制御式){
	   文1;
	   文2;
	   文3;
	}
これは，「制御式が正しい(真)ならば，文1と文2，文3を実行する」となる．もし，制御式が誤り (偽)であれば，これら文は実行されず，ブロックの外側に出る．図7にこの 構文のフローチャートを示す．

以下のようなプログラムが，この構文の使用例である．

	if(0<=a && a<=10){
	  printf("aは，0以上\n");
	  printf("かつ\n");
	  printf("aは，10以下です\n");
	}
-4pt
図 7: 制御式が真の場合，ブロックで処理を実施するif文
\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/if_1.eps}

5.1.3 2分岐の場合

「もし○○ならば△△し，さもなければ□□する」というように，条件により二者択一の 選択処理が必要な場合がある．これは，次のように書く．
書式 
	if(制御式){
	   文1;
	   文2;
	   文3;
	}else{
	   文4;
	   文5;
	   文6;
	}
これは，「制御式が正しい(真)ならば，文1と文2，文3を実行する．さもなければ，文4と 文5，文6を実行する．」となる．実行される文が複数であるので，ブロックになっている ことに注意．文が1つの場合，ブロック化しなくても良い．図8にこの構文 のフローチャートを示す．

以下のようなプログラムが，この構文の使用例である．

	if(0<=a && a<=10){
	  printf("aは，0以上\n");
	  printf("かつ\n");
	  printf("aは，10以下です\n");
	}else{
	  printf("aは，0未満\n");
	  printf("または\n");
	  printf("aは，10より大きい\n");	  
	}
図 8: elseを使って，二者択一の処理をする構文
\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/if_2.eps}

5.1.4 連続制御の分岐

「もし○○ならば $ \circledast\circledast$する．さもなければ，もし□□ならば $ \boxtimes\boxtimes$する．さもなければ，もし $ \bigtriangleup\bigtriangleup$ならば $ \bigtriangledown\bigtriangledown$する．さもなければ， $ \circledcirc\circledcirc$ する．」というよう構文を書きたい場合がある．条件に合致しなければ，次の条件，次々 の条件と比較を行う場合である．これは，次のように書く．
書式 
	if(制御式1){
	   文1;
	   文2;
	}else if(制御式2){
	   文3;
	   文4;
	}else if(制御式3){
	   文5;
	   文6;
	}else{
	   文7;
	   文8;
	}
これは，「制御式1が正しい(真)ならば，文1と文2を実行する．さもなければ，制御式2が 正しいならば，文3と文4を実行する．さもなければ，制御式3が正しいならば，文5と文6 を実行する．さもなければ，文7と文8を実行する．」となる．

この構文のフローチャートを，図9に示す．このフローチャートを見てわか るように，最初に真となった制御式に続くブロック内が実行される．それ以降，真になっ ても，そのブロックは実行されない．どの制御式も真にならない場合，最後のelse のブロックが実行される．即ち，実行されるブロックは1個のみである．else ifの 段数をいくらでも増やせることは，言うまでもない．

また，elseが無い構文も許される．この場合，真となる制御式がない場合，どの ブロックも実行されず，この構文から抜ける．

つぎのプログラムが，この構文の使用例である．

	if(a < 0){
	  printf("aは，0以下\n");
	}else if (0 <= a && a < 1){
	  printf("aは，0以上\n");
	  printf("かつ\n");
	  printf("aは，1未満\n");	
	}else if (1 <= a && a < 10){
	  printf("aは，1以上\n");
	  printf("かつ\n");
	  printf("aは，10未満\n");
	}else{
	  printf("aは，10以上\n");
	}
図 9: if else if elseを使っての多段の選択
\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/if_3.eps}
[練習2]
キーボードから二次方程式 $ ax^2+bx+c=0$の係数$ a,b,c$を読み込む． 係数の値にしたがい「異なる2つの実数解があります．」あるいは 「重根です．」，「2つのことなる虚数解があります．」--と表示す るプログラムを作成せよ．

5.2 switch文(p.147)

if文は，選択肢が少ない場合，わかりやすい記述ができる．しかし，選択肢が多く なると，記述は複雑になり，分かりにくいプログラムとなる．そのような場合は， if文の代わりにswitch文を使うことができる．

この構文のフローチャートを，図10に示す．これは，式の値により，それ にマッチしたブロック4が実行される．もし，どれもマッチしなければ，defaultが実行される． default文は無くてもよいが，その場合はどのブロックも実行されない場合がある．

文の集まりのブロックの最後には，bread文を書く．この break 文が無いと，マッチしたブロック以降の他のブロックも実行される．コード ブロックを表す中括弧{ }が無いので，こうすることになっている．この break文でswitch文の終わりを示す中括弧(})から抜け出す．

式や定数式の値の型は，intまたはcharでなくてはならない．定数式の方は， コンパイル時に，評価できなくてはならない．

caseの後の定数式は，ラベルである．ラベルの後は，コロン(:)をつける．文 の終わりを示すセミコロン(;)ではない．

つぎのプログラムが，この構文の使用例である．

	switch(a){
	  case 1:
	    printf("あなたは，1と答えました．\n");
	    printf("不正解です．\n");
	    break;
	  case 2:
	    printf("あなたは，2と答えました．\n");
	    printf("不正解です．\n");
	    break;
	  case 5:
	    printf("あなたは，5と答えました．\n");
	    printf("正解です\n");
	    break;
	  default:
	    printf("質問にまじめに答えろ．\n");
	}
図 10: switch文を使った構文．多くの選択肢がある場合．
\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/switch.eps}

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ホームページ: Yamamoto's laboratory
著者: 山本昌志
Yamamoto Masashi
平成19年5月16日

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