【初心者向け】C#のwhile文(whileループ)入門：条件が満たされる間に処理を繰り返す基本の書き方とサンプルコード

// 基本形：条件が true の間、本文を繰り返します。
while (条件式)
{
    // 繰り返したい処理
    // ループを前進させるための更新（カウンタ、状態、入力など）
}

int count = 0; // カウンタの初期化

while (count < 3) // 条件式：count が 3 未満の間
{
    Console.WriteLine($"Hello {count}");
    count++; // 状態更新：これを忘れると無限ループになります
}

// 0 から N まで（N を含む）を出力するサンプル
Console.Write("N を入力してください（例: 5）：");
string? input = Console.ReadLine();

if (int.TryParse(input, out int N) && N >= 0)
{
    int i = 0; // 開始値
    while (i <= N) // 終了条件は「i が N 以下の間」
    {
        Console.WriteLine(i);
        i++; // 次へ進める
    }
}
else
{
    Console.WriteLine("非負の整数を入力してください。");
}

// 1〜10 の整数が入力されるまで繰り返す
int value;
while (true) // いったん無限ループにして中で抜けるパターン
{
    Console.Write("1〜10 の整数を入力してください：");
    string? s = Console.ReadLine();

    // 数値かつ範囲内かをチェック
    if (int.TryParse(s, out value) && value >= 1 && value <= 10)
    {
        break; // 条件を満たしたのでループ終了
    }

    Console.WriteLine("入力が不正です。もう一度お試しください。");
}

Console.WriteLine($"入力値は {value} です。");

// 配列の要素を while で順に出力する
string[] fruits = { "Apple", "Banana", "Cherry" };

int index = 0;
while (index < fruits.Length) // 範囲チェックを条件に
{
    Console.WriteLine($"{index}: {fruits[index]}");

    // 例えば特定の要素が見つかったら早期に抜ける
    if (fruits[index] == "Banana")
    {
        Console.WriteLine("Banana を見つけました。検索を終了します。");
        break;
    }

    index++; // インデックスを進める
}

// 目標値を見つけたらループを終了する
int[] numbers = { 2, 4, 6, 8, 10 };
int target = 6;
int pos = -1;

int i = 0;
while (i < numbers.Length)
{
    if (numbers[i] == target)
    {
        pos = i;
        break; // 目的達成：ここで抜ける
    }
    i++;
}

Console.WriteLine(pos >= 0 ? $"見つかりました: index={pos}" : "見つかりませんでした");

// 1〜20 のうち、偶数だけを出力する
int n = 1;
while (n <= 20)
{
    if (n % 2 != 0)
    {
        n++;       // 忘れずに前進させる
        continue;  // 奇数はスキップ
    }

    Console.WriteLine(n); // 偶数だけがここに到達
    n++;
}

// 条件：処理を続ける意思があり、かつエラーではなく、かつ試行回数の上限未満
bool isRunning = true;
bool hasError = false;
int attempts = 0;
int maxAttempts = 3;

while (isRunning && !hasError && attempts < maxAttempts)
{
    attempts++;

    // 仮の処理（ここで isRunning / hasError が変化する可能性がある）
    bool ok = DateTime.Now.Second % 2 == 0; // 偶数秒なら成功とするダミー

    if (!ok)
    {
        Console.WriteLine($"試行 {attempts}: 失敗");
        // エラー閾値の例
        if (attempts >= maxAttempts) hasError = true;
    }
    else
    {
        Console.WriteLine($"試行 {attempts}: 成功。終了します。");
        isRunning = false;
    }
}

Console.WriteLine($"終了状態: isRunning={isRunning}, hasError={hasError}, attempts={attempts}");

// 典型的なバグ：i を更新していないため無限ループ
int i = 0;
while (i < 5)
{
    Console.WriteLine(i);
    // i++ がない！
}

int i = 0;
while (i < 5)
{
    Console.WriteLine(i);
    i++; // 必ず前進させる
}

using System.Diagnostics;

// タイムアウトと最大反復回数を併用する例
TimeSpan timeout = TimeSpan.FromSeconds(3);
int maxLoops = 1000;

Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
int loops = 0;

bool condition = true; // 仮の継続条件（外部状態により変化すると想定）
while (condition)
{
    // 何らかの処理...
    loops++;

    // 外部状態のチェック（ここではダミーで 200回目に終了）
    if (loops >= 200) condition = false;

    // フェイルセーフ
    if (sw.Elapsed > timeout)
    {
        Console.WriteLine("タイムアウトにより中断しました。");
        break;
    }
    if (loops >= maxLoops)
    {
        Console.WriteLine("最大反復回数に達したため中断しました。");
        break;
    }
}

Console.WriteLine($"実行ループ回数: {loops}, 経過時間: {sw.Elapsed.TotalMilliseconds:F0}ms");

// while: 事前判定。初回から条件が偽なら一度も実行されない
int x = 10;
while (x < 0)
{
    Console.WriteLine("実行されません");
}

// do-while: 後判定。本文は最低1回は実行される
int y = 10;
do
{
    Console.WriteLine("これは1回だけ実行されます");
} while (y < 0);

// 回数が決まっているなら for が簡潔
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    Console.WriteLine(i);
}

// 条件が外部要因に依存するなら while が自然
bool moreData = true;
while (moreData)
{
    // データ取得
    // moreData = 取得結果に応じて更新
    moreData = DateTime.Now.Second % 5 != 0; // ダミー条件
}