Javaの問題でプログラムの仕組みがどうなっているのか分からないので教えて欲しいです。

Question

###前提・実現したいこと
teratailを始めて利用する初心者です。
初めてなので使い方とか間違っていたらすみません。

javaの問題で、答えももちろん分からないのですが、この問題のプログラムの仕組みが一体どうなっているのかも分からないので知りたいです。
よろしくお願いします。

###発生している問題
1)int s=0;
for(int i=1;i<5;++i) s+=1;

sの値

2)int s=0;
for( ;i<5;i++);
s+=1;

sの値

3)int s=0
for(int i=1;i<5;s += ++i);

sの値

1)〜３）のプログラムの仕組みが、どうなっているか分からない。

エラーメッセージ

###該当のソースコード

ここにご自身が実行したソースコードを書いてください

###試したこと
課題に対してアプローチしたことを記載してください

ここに言語を入力
```
ここに言語を入力
```
コード
```

###補足情報(言語/FW/ツール等のバージョンなど)
より詳細な情報

言語　Java

Answer 1

for文はfor(初期化式; 条件式; 更新式)という構成になっています。

• 初期化式の部分

ループに入るときに一回だけ評価される。省略可能。

• 条件式の部分

ループが一周終わるたびに評価され、偽だとループを抜ける。省略すると恒真扱い。

• 更新式の部分

ループが一周終わるたびに実行される。省略可能。

---

1)

int s=0;
for(int i=1;i<5;++i) s+=1;

こちらのfor文に関しては、基礎的な使われ方をしているので解説不要でしょう。
ここで私が説明するより、調べた方が有益な情報が多くあるかと思います。

理解しづらい点があるとすれば、加算代入演算でしょうか。
s += 1;とs = s + 1;は、同じ意味です。1だけ足して再代入しているのです。

なお、『1だけ増やす』処理をインクリメントと呼び、++sとも書けます。

---

2)

int s=0;
for( ;i<5;i++);
s+=1;

for文の初期化式を省略した記法です。
初期化式がありませんので、iはfor文より前に初期化されている必要があります。

また、ループ本体が空節になっています。
(動作を知っていることは大事ですが、読みにくいので真似しない方が良いです。)

次のように書いているのと同じです。

int s=0;
for( ;i<5;i++) {
}
s+=1;

s += 1;は**ループ後に呼ばれます。**つまり1回しか呼ばれず、終了時のsは1です。

---

3)

int s=0
for(int i=1;i<5;s += ++i);

**これは読みづらいですね。**while文に書き直してみましょう。

int s = 0;
int i = 1;

while(i < 5) {
    s += ++i;
}

上記の2つのコードは、ほぼ同じ動作をします。
また、s += ++iを展開すると、次のように書けます。

i = i + 1;
s = s + i;

前置インクリメントと加算代入が組み合わさって、面倒なことになっていますね。
ちなみにs += i++を展開すると、次のようになります。

s = s + i;
i = i + 1;

これはこういうものなんだと思うしかないです。
リンク先をじっくり読んで、理解を深めるようにしてください。

コメントを受けて

1)for文の初期化式を省略しているという箇所なのですが、省略されているものはint i=0でいいのでしょうか？

0とは限りませんし、iとも限りません。
ループカウンタを使う場合は、前もって初期化しておく必要があります。

int i = 0;
for(; i < 4; ++i) {
}

次のような場合に省略されるように思います。

• ループカウンタをfor文外で利用したい場合
• ループカウンタを必要としない場合 (while文で書いた方が読みやすい気がする)

ループカウンタを前もって初期化しない場合、コンパイルエラーになります。

---

2)ループが空白だと、iが４になるまで繰り返しが起こらないということですか？それとも、ループの所が空白でもiが4になるまでループは起こるのですか？

良い質問ですね。後者が正しいです。
いわゆる空ループを書く目的は、次の二点かと思います。

• 待ち時間を作りたい場合 (簡潔ではありますが、良い方法だとは思いません。)
• カウンタを外部で宣言しており、それの変化を利用したい場合

後者はしばしば書くことがありますが、無理に使うものでもありません。
もしそのようなコードを見かけましたら、それから動作を追っても遅くないと思います。

---

『次のループが実行されない！なんで！』というのは初心者あるある質問です。

for(int i = 0; i < 10; ++i);
    System.out.println(i);

だからこそ、ひっかけ問題的に取り扱われているのでしょう。
ただ、ひっかかってはいけませんが、他人をひっかけるコードを書いてもなりません。
出来るだけ素直にコードを書くことを意識出来ると良いですね。

質問の仕方について

ここまで何回か用いていますが、teratailにはコードを見やすく表示する機能があります。
質問編集画面を開き、コードを選択した状態で<code>ボタンを押してください。

また、質問に関係ない部分は消してしまった方が見やすいです。

---

質問をする際は、可能な限り何がわからないのか分析して投稿してください。

プログラムの仕組みが、どうなっているか分からない。

とのことですが、具体的に何がわかって、何がわからないのか、私には判断できません。
わからないことを整理するうちに、自然と自己解決することもあります。

Comments

[koara2]

色々教えてくださってありがとうございます！
申し訳ないのですが、もう少し質問なんですけど、
1)for文の初期化式を省略しているという箇所なのですが、省略されているものはint i=0でいいのでしょうか？

2)ループが空白だと、iが４になるまで繰り返しが起こらないということですか？それとも、ループの所が空白でもiが4になるまでループは起こるのですか？
ループの箇所が空白だと、どのようなことが起こるのですか？

どうぞよろしくお願いします。

[LouiS0616]

回答に追記しておきました。ご確認ください。

[koara2]

すごく分かりました！
ありがとうございます！

Answer 2

世の中にはコードの可視化ツールがあるので、それを見ながら各変数の値を確認してみるか、
もしくはIDEのeclipseをインストールしてデバック実行でステップ実行を行いローカル変数の値を確認してみてくださいな。

ちなみにコード2と3はコンパイルエラーになります。

2)int s=0;
for( ;i<5;i++); // コンパイルエラー　変数iが宣言されていないため。
s+=1;

3)int s=0 // コンパイルエラー　文末にセミコロンが抜けています。
for(int i=1;i<5;s += ++i);

Answer 3

語弊を恐れずに言うなら、基本的にコンピュータはそんなに賢くはありません。賢いのはプログラムであって、コンピュータは指示された通りのことをそのまま実行することしかできません。

for (A;B;D) {
    C;
}

というコードがあれば、
0. Aを実行し(なければスルー)
0. Bでループを続けるか判断し(なければ続行)
0. 続行するならCを実行し(なければスルー)
0. Dを実行し(なければスルー)て2.に戻る

ということを、いついかなる場合でも実行するのみです。