【Python】while文入門: 条件式の書き方と無限ループ回避術

# 1から3まで数える基本例
count = 1  # ループ変数(状態)
while count <= 3:  # 条件式がTrueの間、繰り返す
    print(f"count={count}")
    count += 1  # ループ変数を更新(これを忘れると無限ループ)
print("done")

# カウントダウン(明示的な比較が読みやすい)
n = 5
while n > 0:         # nが0より大きい間は続く
    print(f"n={n}")
    n -= 1           # 状態の更新
print("finish")

# 真理値評価を使った短い書き方(やや上級者向け)
n = 3
while n:             # nが0でない間はTrue
    print(f"n={n}")
    n -= 1
print("done")

# 複合条件の例: 5以下の間に限り、停止フラグが立っていなければ進める
n = 1
limit = 5
paused = False
while n <= limit and not paused:
    print(f"n={n}")
    if n == 3:
        paused = True  # 途中で停止条件が満たされたら以後は回らない
    n += 1
print("loop end")

# フラグ変数でループのON/OFFを管理する
running = True
step = 0

while running:
    print(f"step={step}")
    step += 1
    if step >= 3:
        running = False  # 終了フラグを立てて抜ける(次の判定でFalse)
print("stopped")

# 入力された数字を合計し、"q"で終了する
total = 0
while True:
    s = input("数字を入力(終わりはq): ")
    if s == "q":
        break  # ループを抜ける
    # 数値チェック(負号付き整数にも簡易対応)
    txt = s.strip()
    if not (txt.lstrip("-").isdigit()):
        print("数字を入力してください")
        continue  # 今回分はスキップ
    total += int(txt)

print(f"合計: {total}")

# ウォルラス演算子(:=)で簡潔に書く(Python 3.8+)
while (s := input("> ")) != "q":
    print(f"あなたが入力: {s}")
print("bye")

# 悪い例: iが更新されず永遠にi < 3がTrue
i = 0
while i < 3:
    print(f"i={i}")
    # i += 1 を忘れたため無限ループ
# 無限ループになるので実行しないこと

# 良い例: ループ末尾で一度だけ更新する
i = 0
while i < 3:
    print(f"i={i}")
    i += 1  # ここで必ず更新
print("ok")

# タスク処理: タスクが空になる or キャンセル指示で終了する
tasks = ["A", "B", "C"]
aborted = False

while tasks and not aborted:  # 正常終了の条件を先に作る
    task = tasks.pop(0)
    print(f"do {task}")
    if task == "B":
        aborted = True  # 途中キャンセルの例

if aborted:
    print("中断されました")
else:
    print("すべてのタスクを処理しました")

# 成功するか、上限回数に達したら諦めるリトライ
max_tries = 5
tries = 0
success = False

def operation_will_succeed_on_third_try(current_try: int) -> bool:
    # デモ用: 3回目で成功することにする
    return current_try == 3

while tries < max_tries and not success:
    tries += 1
    print(f"{tries}回目の試行...")
    success = operation_will_succeed_on_third_try(tries)

if success:
    print(f"{tries}回目で成功しました")
else:
    print("上限回数に達したため中止しました")

# 悪い例: 浮動小数の誤差でxがちょうど1.0にならず終わらない可能性
x = 0.0
while x != 1.0:
    x += 0.1  # 0.1は2進小数で正確に表せず、イコールにならない
print("終わり")

# 整数カウンタで10回だけ0.1ずつ加算
x = 0.0
i = 0
while i < 10:
    x += 0.1
    i += 1
print(f"x={x} (10回で終了)")

# iscloseで誤差を許容して終了させる方法
from math import isclose

x = 0.0
while not isclose(x, 1.0, rel_tol=1e-12, abs_tol=1e-12):
    x += 0.1
    if x > 2.0:  # 予防のガード
        print("想定外に到達しないため中止")
        break
print(f"x={x}")

# 悪い例: user_inputが更新されない
user_input = input("入力(qで終了): ")
while user_input != "q":
    print("続行中...")
    # user_input = input(...) を忘れたため、二度と変わらない

# 良い例: 毎回入力を取得し、番兵値でbreak
while True:
    user_input = input("入力(qで終了): ")
    if user_input == "q":
        print("終了します")
        break
    print(f"受け取った値: {user_input}")

# ループの流れと変数の変化を見える化
i = 0
limit = 3

while i < limit:
    print(f"[debug] start: i={i}, limit={limit}")
    i += 1
    print(f"[debug] end:   i={i}")
print("完了")