C言語基礎｜空文に注意しよう

C言語基礎｜空文に注意しよう

はじめに：空文は「動かないのに動いた気がする」落とし穴

C言語でループを書いているとき、たまに「ちゃんと書いたはずなのに、出力が1回しか出ない…」みたいな事故が起きます。
その代表が 空文（null statement） です。

空文は、見た目が地味すぎて気づきにくいのに、動作への影響はかなり強め。
ここでは、ありがちなミスを別のプログラム例で体験しつつ、「なぜそうなるのか」「どう防ぐのか」をしっかり押さえます。

サンプル：回数分「★」を出したいのに、1回しか出ない（空文の例）

本来は、入力した回数だけ ★ を表示したいとします。
でも、次のコードを見ると「n回表示される」と思っちゃいませんか？

for (int i = 1; i <= n; i++);
    putchar('★');

ところが実際は、n が何であっても ★は1個しか表示されません。
原因は for (...) の直後にあるセミコロン ; です。

なぜ1回しか表示されないのか：for文の「本体」は直後の1文だけ

C言語の for文は、( ) の直後にある「1文」がループ本体になります。
つまり、次のように解釈されます。

for (int i = 1; i <= n; i++)  // ループは回っている
    ;                         // でも本体が空文（何もしない）
putchar('★');                  // ループが終わったあとに1回だけ実行

このコードの流れ

for が n 回繰り返す
  └ 本体は ; （何もしない）
for が終わる
  └ putchar('★') が 1 回だけ実行される

正しい書き方：本体をブロックにして「意図」を固定する

ループ本体を確実にまとめるなら、複合文（ブロック）にするのが安全です。

for (int i = 1; i <= n; i++) {
    putchar('★');
}

間違いと正しい例の比較

用語整理：式文と空文（null statement）

C言語では、式の後ろにセミコロンを付けると 式文（expression statement） になります。

例：

x = 10;
i++;
sum += value;

そして、式がないセミコロンだけの文も、文として成立します。これが 空文 です。

;

式文と空文

どこで起きやすい？for文だけじゃなく while文でも同じ

for文だけじゃなく、while文でも同じ事故が起きます。

while (x < 10);
    x++;   // これ、ループの中じゃない

この場合も、while の直後の ; がループ本体になってしまい、x++ はループ終了後に1回だけ実行されます。
さらに怖いのは、条件がずっと真なら 無限ループ になって止まらないこともある点です。

while の空文ミス

while (条件) ;
  └ 条件が真の間ずっと「何もしないループ」
ループ終了後に x++ を 1 回だけ実行

どう防ぐ？空文ミスを減らすコツ

防止策のまとめ

繰返し文（iteration statement）というまとめ呼び

ここまで出てきた、do文・while文・for文は、全部「繰返し文」と呼ばれます。
つまり「プログラムの流れを繰り返すための文」の仲間です。

繰返し文の種類

演習問題

演習4-16：全約数を表示し、最後に「偶数の約数の個数」も表示せよ

整数 n を読み込み、n の約数をすべて表示する。
さらに、表示が終わった後に 偶数の約数が何個あったか を表示せよ。

実行例

整数値：12
1
2
3
4
6
12
偶数の約数は4個です。

解答例

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int n;
    printf("整数値：");
    scanf("%d", &n);

    int even_cnt = 0;

    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        if (n % i == 0) {
            printf("%d\n", i);
            if (i % 2 == 0)
                even_cnt++;
        }
    }

    printf("偶数の約数は%d個です。\n", even_cnt);
    return 0;
}