C#のループ処理完全ガイド：for、while、foreachの使い分けと実例

プログラミングを学び始めると、必ず出てくるのが「ループ処理」です。

ループ処理とは、同じ作業を何度も繰り返すためのプログラムの仕組みのことです。

たとえば、次のような作業をコンピューターにお願いしたいとき、ループ処理が活躍します。

日常でループ処理が使われる例

1から100までの数字を順番に表示する
ファイルの中身を1行ずつ読み取る
ゲームで敵キャラクターを画面に表示し続ける
Webサイトでユーザーのコメントを1つずつ表示する

もしループ処理がなかったら、同じコードを100回書かなければなりません。でも、ループ処理を使えば、わずか数行のコードで済みます。

この記事では、C#でよく使われる3つのループ処理（for、while、foreach）を、実際の例を使って詳しく説明します。

プログラミング初心者の方でも理解できるよう、簡単な例から始めて、だんだん実用的な使い方まで学んでいきます。

ループ処理の基本的な考え方
for文：回数が決まっているときの定番
while文：条件で動く柔軟なループ
foreach文：コレクション処理のエキスパート
3つのループの使い分けガイド
パフォーマンスと実用的なテクニック
まとめ：ループ処理をマスターして効率的なプログラミングを
1. 重要なポイントの復習

ループ処理の基本的な考え方

ループ処理を理解するために、日常生活の例で考えてみましょう。

料理でのループ処理

「野菜を10個切る」という作業は、次のように分解できます。

野菜を1個取る
包丁で切る
切った野菜を皿に置く
まだ野菜が残っていたら、1番に戻る
すべて切り終わったら終了

プログラムのループ処理も、基本的にはこれと同じ考え方です。

プログラムでのループ処理の要素

初期設定：ループを始める前の準備
繰り返し処理：何度も実行したい作業
条件判定：ループを続けるかどうかの判断
更新処理：次の繰り返しに向けた準備

for文：回数が決まっているときの定番

for文とは

for文は、「何回繰り返すかが最初からわかっているとき」に使うループ処理です。

「1から10まで」「配列の要素数だけ」のように、繰り返し回数が明確な場面で活躍します。

基本的な書き方

for (初期化; 条件; 更新) {
    // 繰り返し実行したい処理
}

それぞれの部分の説明

初期化：ループが始まる前に1回だけ実行される
条件：この条件がtrueの間、ループが続く
更新：繰り返しの最後に実行される

実際の例を見てみよう

例1：1から5まで数字を表示

for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    Console.WriteLine($"{i}番目の処理です");
}

実行結果

1番目の処理です
2番目の処理です
3番目の処理です
4番目の処理です
5番目の処理です

動作の流れ

int i = 1：変数iを1で初期化
i <= 5：iが5以下かチェック（1 <= 5なのでtrue）
中身の処理を実行
i++：iを1増やす（iは2になる）
2番目に戻って繰り返し

より実用的な例

例2：配列の中身をすべて表示

string[] fruits = { "りんご", "バナナ", "オレンジ", "ぶどう" };

for (int i = 0; i < fruits.Length; i++) {
    Console.WriteLine($"{i + 1}番目の果物は{fruits[i]}です");
}

実行結果

1番目の果物はりんごです
2番目の果物はバナナです
3番目の果物はオレンジです
4番目の果物はぶどうです

ここでのポイント

配列のインデックスは0から始まるので、i = 0で初期化
fruits.Lengthで配列の要素数を取得
i < fruits.Lengthで配列の範囲内かチェック

例3：九九の計算

for (int i = 1; i <= 9; i++) {
    for (int j = 1; j <= 9; j++) {
        Console.Write($"{i} × {j} = {i * j:D2}  ");
    }
    Console.WriteLine(); // 改行
}

この例では、for文を2つ重ねて（二重ループ）、九九の表を作成しています。

for文が向いている場面

配列やリストの処理

配列の要素を順番に処理したいとき
特定のインデックスにアクセスしたいとき

決まった回数の繰り返し

「10回処理を実行する」のような明確な回数指定
カウントダウンやカウントアップ

数値の範囲処理

1から100までの数字を処理
偶数だけ、奇数だけを処理

for文使用時の注意点

無限ループに注意

// 危険な例：iが増えないので永遠に終わらない
for (int i = 0; i < 10; /* i++を忘れた */) {
    Console.WriteLine(i);
}

配列の範囲外アクセスに注意

int[] numbers = { 1, 2, 3 };
// 危険な例：配列の要素数は3なのに、10回ループしようとしている
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    Console.WriteLine(numbers[i]); // 4回目以降でエラー
}

while文：条件で動く柔軟なループ

while文とは

while文は、「ある条件が満たされている間、処理を繰り返す」ためのループ処理です。繰り返し回数が最初からはわからないけれど、「この条件を満たしている限り続ける」という場面で使います。

基本的な書き方

while (条件) {
    // 条件がtrueの間、繰り返し実行される処理
}

重要なポイント

条件が最初からfalseだと、1回も実行されない
条件がtrueである限り、ずっと繰り返される
ループの中で条件を変化させることが重要

実際の例を見てみよう

例1：ユーザーが正しい値を入力するまで繰り返す

int userInput = 0;
Console.WriteLine("1から10の数字を入力してください:");

while (userInput < 1 || userInput > 10) {
    string input = Console.ReadLine();
    
    if (int.TryParse(input, out userInput)) {
        if (userInput < 1 || userInput > 10) {
            Console.WriteLine("1から10の数字を入力してください:");
        }
    } else {
        Console.WriteLine("数字を入力してください:");
        userInput = 0; // 無効な入力なので条件を満たさないようにする
    }
}

Console.WriteLine($"正しい入力: {userInput}");

例2：ランダムな数が特定の値になるまで繰り返す

Random random = new Random();
int targetNumber = 7;
int randomNumber = 0;
int attempts = 0;

Console.WriteLine($"目標の数字: {targetNumber}");

while (randomNumber != targetNumber) {
    randomNumber = random.Next(1, 11); // 1から10のランダムな数
    attempts++;
    Console.WriteLine($"{attempts}回目: {randomNumber}");
}

Console.WriteLine($"{targetNumber}が出ました！{attempts}回かかりました。");

例3：リストから条件に合う要素を探す

List<string> names = new List<string> { "田中", "佐藤", "鈴木", "高橋", "伊藤" };
string targetName = "鈴木";
int index = 0;
bool found = false;

while (index < names.Count && !found) {
    if (names[index] == targetName) {
        found = true;
        Console.WriteLine($"{targetName}さんは{index + 1}番目にいます");
    } else {
        index++;
    }
}

if (!found) {
    Console.WriteLine($"{targetName}さんは見つかりませんでした");
}

while文が向いている場面

ユーザー入力の検証

正しい値が入力されるまで再入力を求める
メニュー選択で有効な選択肢が選ばれるまで繰り返す

外部条件待ち

ファイルの読み込みが完了するまで待つ
ネットワーク通信の応答を待つ

探索処理

条件に合うデータを見つけるまで探し続ける
ゲームでプレイヤーがゴールに到達するまで

do-while文：必ず1回は実行したいとき

while文の仲間に「do-while文」があります。これは必ず1回は処理を実行してから、条件をチェックするループです。

int userChoice;
do {
    Console.WriteLine("メニューを選択してください:");
    Console.WriteLine("1. ゲーム開始");
    Console.WriteLine("2. 設定");
    Console.WriteLine("3. 終了");
    
    string input = Console.ReadLine();
    int.TryParse(input, out userChoice);
    
    if (userChoice < 1 || userChoice > 3) {
        Console.WriteLine("1、2、3のいずれかを選択してください。");
    }
} while (userChoice < 1 || userChoice > 3);

Console.WriteLine($"選択されたメニュー: {userChoice}");

while文使用時の注意点

無限ループの回避

// 危険な例：条件が変わらないので永遠に終わらない
int count = 0;
while (count < 10) {
    Console.WriteLine("処理中...");
    // count++; を忘れると無限ループ
}

条件の更新を忘れない while文では、ループの中で必ず条件に関わる変数を更新する必要があります。

foreach文：コレクション処理のエキスパート

foreach文とは

foreach文は、配列やリストなどのコレクション（データの集まり）の要素を、ひとつずつ順番に処理するためのループです。

インデックスを気にせずに、データそのものに直接アクセスできるのが特徴です。

基本的な書き方

foreach (データ型 変数名 in コレクション) {
    // 各要素に対する処理
}

ポイント

変数名には、コレクションの各要素が順番に入る
インデックス（添え字）を管理する必要がない
コレクションの最初から最後まで自動的に処理される

実際の例を見てみよう

例1：配列の要素をすべて表示

string[] colors = { "赤", "青", "緑", "黄色", "紫" };

foreach (string color in colors) {
    Console.WriteLine($"色: {color}");
}

実行結果

色: 赤
色: 青
色: 緑
色: 黄色
色: 紫

例2：リストの数値を合計する

List<int> scores = new List<int> { 85, 92, 78, 96, 88 };
int total = 0;

foreach (int score in scores) {
    total += score;
    Console.WriteLine($"現在のスコア: {score}, 累計: {total}");
}

double average = (double)total / scores.Count;
Console.WriteLine($"平均点: {average:F1}");

例3：辞書（Dictionary）の処理

Dictionary<string, int> studentAges = new Dictionary<string, int> {
    { "田中", 20 },
    { "佐藤", 22 },
    { "鈴木", 19 },
    { "高橋", 21 }
};

foreach (KeyValuePair<string, int> student in studentAges) {
    Console.WriteLine($"{student.Key}さんは{student.Value}歳です");
}

// より簡潔な書き方（C# 7.0以降）
foreach (var (name, age) in studentAges) {
    Console.WriteLine($"{name}さんは{age}歳です");
}

例4：文字列の各文字を処理

string message = "こんにちは";

foreach (char character in message) {
    Console.WriteLine($"文字: {character}");
}

foreach文が向いている場面

データの一覧表示

商品リストの表示
ユーザー一覧の表示
ファイルの内容を行ごとに表示

集計処理

合計、平均、最大値、最小値の計算
条件に合うデータの個数を数える

データの検索

特定の条件に合う要素を探す
データの存在確認

データの変換

各要素に同じ処理を適用
フィルタリング（条件に合うものだけ抽出）

より高度なforeach文の使い方

例5：LINQ（リンク）との組み合わせ

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

// 偶数だけを取り出してforeach
foreach (int evenNumber in numbers.Where(n => n % 2 == 0)) {
    Console.WriteLine($"偶数: {evenNumber}");
}

// 3倍にした値をforeach
foreach (int tripled in numbers.Select(n => n * 3)) {
    Console.WriteLine($"3倍: {tripled}");
}

例6：複雑なオブジェクトの処理

// 商品クラスの定義
public class Product {
    public string Name { get; set; }
    public int Price { get; set; }
    public string Category { get; set; }
}

// 商品リストの作成
List<Product> products = new List<Product> {
    new Product { Name = "ノートパソコン", Price = 89800, Category = "電子機器" },
    new Product { Name = "コーヒーメーカー", Price = 12800, Category = "家電" },
    new Product { Name = "プログラミング本", Price = 3200, Category = "書籍" }
};

// 商品情報の表示
foreach (Product product in products) {
    Console.WriteLine($"商品名: {product.Name}");
    Console.WriteLine($"価格: {product.Price:C0}");
    Console.WriteLine($"カテゴリ: {product.Category}");
    Console.WriteLine("---");
}

foreach文使用時の注意点

読み取り専用 foreach文では、ループ中に要素の値を変更することはできません。

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3 };

foreach (int number in numbers) {
    // number = number * 2; // エラー：値を変更できない
    Console.WriteLine(number * 2); // 表示だけならOK
}

コレクションの変更は危険 foreach文の実行中に、元のコレクション（配列やリスト）の要素を追加・削除すると、エラーが発生することがあります。

List<string> items = new List<string> { "A", "B", "C" };

// 危険な例
foreach (string item in items) {
    if (item == "B") {
        items.Remove(item); // エラーの可能性
    }
}

3つのループの使い分けガイド

どのループを使えばよいか迷ったときの判断基準をまとめました。

for文を選ぶべき場面

✅ こんなときはfor文

繰り返し回数が最初からわかっている
配列やリストのインデックスが必要
逆順で処理したい
一定の間隔で処理したい（2つ飛ばし、など）

// 配列を逆順で処理
int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
for (int i = numbers.Length - 1; i >= 0; i--) {
    Console.WriteLine($"逆順: {numbers[i]}");
}

// 2つ飛ばしで処理
for (int i = 0; i < 10; i += 2) {
    Console.WriteLine($"偶数のインデックス: {i}");
}

while文を選ぶべき場面

✅ こんなときはwhile文

繰り返し回数が最初はわからない
ユーザーの入力によって終了条件が決まる
外部の状態変化を待つ
条件が複雑

// ファイルの読み込み（最後まで読む）
using (StreamReader reader = new StreamReader("data.txt")) {
    string line;
    while ((line = reader.ReadLine()) != null) {
        Console.WriteLine(line);
    }
}

foreach文を選ぶべき場面

✅ こんなときはforeach文

コレクションのすべての要素を処理したい
インデックスが不要
読み取り専用の処理
コードを简潔に書きたい

// ディクショナリの全要素を表示
Dictionary<string, string> settings = GetSettings();
foreach (var setting in settings) {
    Console.WriteLine($"{setting.Key}: {setting.Value}");
}

判断フローチャート

コレクション（配列・リスト等）を処理する？
├─ はい
│  ├─ インデックスが必要？
│  │  ├─ はい → for文
│  │  └─ いいえ → foreach文
│  └─ 特殊な順序で処理？
│     ├─ はい → for文
│     └─ いいえ → foreach文
└─ いいえ
   ├─ 繰り返し回数がわかっている？
   │  ├─ はい → for文
   │  └─ いいえ → while文
   └─ 条件によって繰り返す？
      └─ はい → while文

パフォーマンスと実用的なテクニック

ループの効率を上げるコツ

ループの外で変数を宣言

// 良い例：ループの外で宣言
StringBuilder result = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    result.Append(i.ToString());
}

// 悪い例：毎回新しいオブジェクトを作成
string result = "";
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    result += i.ToString(); // 非効率
}

必要以上にループしない

List<string> names = GetLargeNameList();

// 最初に見つかったら終了
string targetName = "田中";
foreach (string name in names) {
    if (name == targetName) {
        Console.WriteLine("見つかりました！");
        break; // ループを抜ける
    }
}

エラーハンドリング

int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };

try {
    for (int i = 0; i <= numbers.Length; i++) { // 意図的にバグ
        Console.WriteLine(numbers[i]);
    }
} catch (IndexOutOfRangeException ex) {
    Console.WriteLine($"配列の範囲外アクセス: {ex.Message}");
}

実際の開発でよく使うパターン

ページング処理

List<string> allItems = GetAllItems(); // 大量のデータ
int pageSize = 10;
int pageCount = (int)Math.Ceiling((double)allItems.Count / pageSize);

for (int page = 0; page < pageCount; page++) {
    Console.WriteLine($"--- ページ {page + 1} ---");
    
    int startIndex = page * pageSize;
    int endIndex = Math.Min(startIndex + pageSize, allItems.Count);
    
    for (int i = startIndex; i < endIndex; i++) {
        Console.WriteLine($"{i + 1}: {allItems[i]}");
    }
}

進捗表示付きの処理

List<string> files = GetFileList();
int total = files.Count;

for (int i = 0; i < total; i++) {
    string file = files[i];
    
    // ファイル処理
    ProcessFile(file);
    
    // 進捗表示
    double progress = (double)(i + 1) / total * 100;
    Console.WriteLine($"進捗: {progress:F1}% ({i + 1}/{total})");
}