三大基本制御構造技術資料

2025年7月2日

1. ― 順次・選択・反復を理解し、読みやすいコードを書くために ―
2. 1. はじめに
3. 2. 三大基本制御構造とは
4. 3. 各制御構造の詳細
5. 4. 制御構造を組み合わせたサンプル
6. 5. よくある落とし穴とベストプラクティス
7. 6. まとめ

― 順次・選択・反復を理解し、読みやすいコードを書くために ―

1. はじめに

構造化プログラミングでは、順次（Sequence）・選択／条件分岐（Selection）・反復／繰り返し（Iteration）の 3 つだけであらゆるアルゴリズムを表現できるとされます。

本資料では C# を題材に、各制御構造の役割・典型的な書式・学習時の注意点を体系立ててまとめます。初学者への授業資料やリファレンスとしてご活用ください。

2. 三大基本制御構造とは

制御構造	目的	主な C# 文
順次	上から下へ命令を一行ずつ実行	代入文 / メソッド呼び出しなど
選択（条件分岐）	条件に応じて実行経路を切り替える	if … else, switch … case
反復（繰り返し）	条件成立中、またはコレクション要素ごとに処理を繰り返す	for, while, do … while, foreach

3. 各制御構造の詳細

3-1. 順次 — Sequence

定義: プログラムの最も基本的な流れ。一文実行後に次の文へ移る。
特徴: 可読性が高く、デバッグもしやすい。

int score = 80;          // 1. 変数の宣言と代入
score += 5;              // 2. 加算
Console.WriteLine(score); // 3. 出力

ポイント:
- 方法を分けたいときはメソッドに切り出し、“順次”の粒度を小さくすると読みやすい。
- ; の付け忘れはコンパイルエラーの定番。

3-2. 選択 — Selection

3-2-A. if … else

基本形

if (temperature >= 37.5)
{
    Console.WriteLine("発熱があります");
}
else
{
    Console.WriteLine("平熱です");
}

複数条件: else if を使う。
スコープ: 波かっこ {} を省くとバグを生みやすいので原則省略しない。

3-2-B. switch … case

switch (command)
{
    case "attack":
        DoAttack();
        break;
    case "defend":
        DoDefend();
        break;
    default:
        ShowHelp();
        break;
}

C# 8 以降は switch 式 が使え、式として値を返せる。
fall-through（break を忘れて次の case へ流れる）に注意。

3-3. 反復 — Iteration

ループ文	典型場面	停止条件	備考
for	回数が決まっている	カウンタ	インデックス付き処理に便利
while	条件が変動	条件式	先頭で判定
do … while	最低1回実行	条件式 (末尾)	入力検証など
foreach	コレクション要素ごと	なし（列挙子）	破壊的操作は不可

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    Console.WriteLine($"カウント: {i}");
}

制御文: break（直近ループから脱出）・continue（次の反復へスキップ）
無限ループ: 条件を書き間違えると while (true) 相当になり CPU を占有するため注意。

4. 制御構造を組み合わせたサンプル

課題: ユーザーが 0 ～ 100 の点数を入力 → 合否判定（60 点以上合格）を 3 回まで繰り返し表示する。

for (int trial = 1; trial <= 3; trial++)                 // 反復
{
    Console.Write($"[{trial}/3] 点数を入力してください: ");
    int score = int.Parse(Console.ReadLine());           // 順次
    if (score >= 60)                                     // 選択
    {
        Console.WriteLine("合格です\n");
    }
    else
    {
        Console.WriteLine("不合格です\n");
    }
}

組み合わせにより、実践的なロジックを簡潔に表現できる。

5. よくある落とし穴とベストプラクティス

落とし穴	予防策
波かっこ省略で意図しない文が if / ループの外に	必ず {} を付ける
switch の break 抜け忘れ	コーディング規約 & レビューで検出
ループ回数オーバーによる例外 (IndexOutOfRangeException)	境界条件をテスト＋Length を使う
早すぎる最適化 (goto, フラグ乱用)	三大制御構造＋メソッド分割で十分表現できる