3-9 forで繰り返し処理

「for」も「while」と同じ、特定の条件下で処理を繰り返す制御文です。
機能的にはwhileと同じですが、よりコンパクトな文章で書き表すことができます。
　　

for ( 変数を宣言し初期化する部分; 条件式の部分; 1ループごとに変数に加える変化の部分 ) {
  　　条件が成立しているときに繰り返したい処理をここに書く
  　　処理は何行書いてもOK
}

for文では、while文で数行使って別々に書いていた、

繰り返しの判定に使う変数の宣言と初期値の代入
条件式の設定
繰り返しの判定に使う変数に加える変化

の3つを、なんとforの後ろの(　)内に、まとめて1行で書くことができます。

早速解説していきます。

1行目

forの後ろの(　)内に、3つの要素を「;」で区切って書きます。
一つめは「繰り返しの判定に使う変数の宣言と初期値の代入」です。先ほどのwhileのサンプルコードの変数countの宣言にあたる部分です。
二つめは「条件式の設定」です。先ほどの例では(count < 10)でした。
三つめは「繰り返しの判定に使う変数に加える変化」です。whileの中身にある　count = count + 1;　がこれにあたります。

2～3行目

ここは{　}で括られた、for文の内部です。
ここに、条件式が成立しているときに繰り返したい処理を書きます。

4行目

波かっこ閉じによって、このfor文は終了します。
for文の条件式が不成立だった、或いはfor文の中身を繰り返処理する中で、成立していた式が不成立になった場合、for文は終了し5行目から次の処理が実行されます。
　　　

サンプルコード3-9_for.inoを開いてください。

void setup() {
  Serial.begin(9600);
   //シリアルモニタで結果を見たいので、シリアル通信を開始します
}

void loop() {
   for (int count = 1; count <= 10; count++) {
     //↑左から順に、
     //繰り返しの判定に使う変数countの宣言をし初期値に1を代入
     //このfor文を繰り返すための条件式。「countが10以下なら繰り返す」
     //このfor文の中身を1回処理するごとにcountに1を足す

    Serial.println("マッシュRoom");  //モニタに文字列を表示

     Serial.print("現在");
     Serial.print(count);
     Serial.println("回目の処理だよ");
     //現在何回目の処理かを、↑の3行でシリアルモニタに表示します

    delay(1000);  //1秒待機します
  }
   Serial.println("forを抜けました。loop部の先頭に戻ります");
   delay(5000);  //5秒待機します

}

動作確認

このプログラムでは、先程のwhile文と全く同じ動作内容を、for文を使って実現しています。
なのでシリアルモニタから確認できる動作は、(一部のメッセージ内容を除いて)while文のサンプルコードと全く同じです。
従って、このプログラムをArduinoに書き込むと、下記のように動作するはずです。

マッシュRoom
現在XX回目の処理だよ

の2行が、シリアルモニタにだいたい1秒間隔で表示されます。
「現在XX回目～」の「XX」は1～10までで1回ずつ増え、10回目を表示した後、

forを抜けました。loop部の先頭に戻ります

が表示され、約5秒経過した後「現在1回目～」から再度同じ動作が実行されます。

コード解説

続いてプログラムの解説です！
setup部は繰り返しになるので割愛します。

7行目

 for (int count = 1; count <= 10; count++) {

forの後ろの(　)内に、3つの式が「;」で区切られて書かれています。

一つめは、「繰り返しの判定に使う変数の宣言と初期値の代入」です。
この部分は、for文を開始する時に1度だけ実行されます。
今回はint count = 1; でint型の変数countを宣言し、中身に「1」を入れます。

while文では、countを宣言した時に代入した初期値は「0」でした。
この0が入ったcountに対し、while文の“内部”で＋1の加算処理をした後に「現在XX回目の処理だよ」を表示する構造になっていました。

一方for文では、countへの加算処理はfor文の“内部”ではなく、“for文内部の処理を終えた後”で行われます。
for文の内部にある、「現在XX回目の処理だよ」のメッセージを表示する処理をする前に1回目のカウントを済ませている必要があるので、初期値を「1」に設定しています。
　　
　　
次に、二つめの式では「条件式の設定」をしています。今回は count ⇐ 10; です。

ここはwhileの例では (count < 10) でした。
whileでは、0の状態でwhile文の内部に突入したcountが、1回目の処理を行った証として1加算されます。
これを繰り返し、最終的に9の状態で突入し10回目の処理を行ったcountは10になります。
この10を以て「既に10回処理した」判定をし、whileから脱出する処理フローになっています。

一方、今回のforではcountの初期値は1です。理由は先述の通り、「現在XX回目の処理だよ」のメッセージ表示に対応するためです。
for文の内部の処理を全て終えた段階でこのcountには＋1の処理がされ「2」となり、for文の先頭に戻って再度条件式の判定を受けます。
つまり今回のfor文では、変数countは　「既に何回処理したか」　ではなく　「これから何回目の処理をしたいか」　を意味します。
3-8と同じ要領で「<(未満)」を使ってしまうと、countが10の時に10回目の処理をすることなくfor文を終了してしまうので、「⇐(以上)」を使って処理をさせています。　
　　
　　
三つめの式は「繰り返しの判定に使う変数に加える変化」です。
count++ の++は、「1加算する」を意味します (3-5の「Tips：Arduinoでの計算記号」を見てね！)
(count = count + 1; でも同じ結果は得られます。どちらを使ってもOKです)
この「繰り返しの判定に使う変数に加える変化」は、for文の中身を処理した後に実行されます。

13行目

Serial.println("マッシュRoom");  //モニタに文字列を表示

文字列「マッシュRoom」をシリアルモニタに表示する命令です。

15～17行目

Serial.print("現在");
Serial.print(count);
Serial.println("回目の処理だよ");

シリアルモニタに文字列「現在XX回目の処理だよ」と表示させます。

20行目

delay(1000);//1秒待機します

人間がシリアルモニタを目で追えるよう、1秒待機させます。
　　
　　
for文の最後まで来たのでfor文の先頭に戻り、条件式の判定を再度行います。
for文の中身を10回処理した後、22、23行目を実行し、そしてloop部の先頭に戻ります。
　　
　　

for文のポイント

whileと同じく、特定の条件が成立する時だけ同じ処理を繰り返したい時　に使われる処理
whileでは個別に処理する「繰り返しの判定に使う変数の宣言と初期値の代入」「条件式の設定」「繰り返しの判定に使う変数に加える変化」をまとめて設定する
「繰り返しの判定に使う変数の宣言と初期値の代入」はfor文を開始する時に1度だけ実行される
「繰り返しの判定に使う変数に加える変化」は、for文の中身を処理した後に実行される

3-9 forで繰り返し処理

whileをコンパクトにした「for」

for文の基本的な書き方

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