Day 003 — 制御構文（if/for/switch）

📚 背景知識（読んでから問題へ）

Goにはwhileもdo-whileもキーワードとして存在しません。ループを表現するキーワードはforただ1つです。これは手抜きではなく、「言語仕様を小さく保つ」というGoの一貫した設計思想の表れです。forは書き方によって以下の3パターンをすべて表現できます。

📋 コピーfor i := 0; i < 10; i++ { }  // 通常のfor（初期化; 条件; 後処理）
for cond { }                  // while相当（条件式のみ）
for { }                        // 無限ループ（条件式を省略 = for true と同義）

switchはfallthroughしないのがデフォルト

一方switchはC言語やJava、JavaScriptとは挙動が異なります。他言語のswitchはデフォルトで「fallthrough（次のcaseに処理が継続する）」するため、各caseの末尾にbreakを書き忘れると意図しないバグになります。Goのswitchは各caseの実行後に自動的にbreakするのがデフォルトで、次のcaseに処理を継続させたい場合は明示的にfallthroughキーワードを書く必要があります。

条件式を省略したswitch（switch true 相当）

Goのswitchは条件式を省略できます。省略すると各caseは真偽値の式として評価され、上から順に最初にtrueになったcaseが実行されます。これはif-else if-elseチェーンと全く同じ意味を持ちながら、より読みやすく書ける代替表現です。

📋 コピーswitch {
case n < 0:
    fmt.Println("負の数")
case n == 0:
    fmt.Println("ゼロ")
default:
    fmt.Println("正の数")
}

キーワードの数を減らしつつ表現力を落とさない、という設計判断がGoの制御構文全体に一貫して見られます。

📝 問題

FizzBuzzルールに従って整数を文字列に分類する関数を実装し、それを3種類の異なるforループパターンから利用するプログラムを書いてください。

要件:

1. Classify(n int) string 関数を実装する。ルールは以下の通り。
   • nが15で割り切れる → "FizzBuzz"
   • nが3で割り切れる → "Fizz"
   • nが5で割り切れる → "Buzz"
   • それ以外 → nを文字列化したもの（例: "7"）
   • 条件式を省略したswitch文（switch { case ... }の形）を使って実装すること
2. main関数内で、1から20までの範囲に対して以下の3パターンをすべて実装し、それぞれClassifyの結果を出力する。
   • パターンA: 通常のfor（初期化; 条件; 後処理）
   • パターンB: while相当のfor（条件式のみ）
   • パターンC: 無限for + breakを使い、「最初に"FizzBuzz"になる数」を見つけたら結果を表示してループを抜ける

go run main.go でそのまま実行できる、完全な1つのプログラムとして提出してください。

🔍 ヒント（段階的開示）

📋 コピーpackage main

import "fmt"

func Classify(n int) string {
	switch {
	case n%15 == 0:
		return "FizzBuzz"
	case /* ??? */:
		return "Fizz"
	case /* ??? */:
		return "Buzz"
	default:
		return /* ??? */
	}
}

func main() {
	const max = 20

	// パターンA: 通常のfor
	for i := 1; i <= max; i++ {
		// ここでClassifyを呼んで出力
	}

	// パターンB: while相当のfor
	counter := 1
	for /* 条件だけ */ {
		// ここでClassifyを呼んで出力し、counterを進める
	}

	// パターンC: 無限for + break
	i := 1
	for {
		// Classify(i) が "FizzBuzz" ならbreakする
	}
}

✅ 模範解答

📋 コピーpackage main

import "fmt"

// Classify はFizzBuzzルールに従ってnを分類する。
// switchの条件式を省略した形（switch true 相当）はif-elseチェーンの代替になる。
func Classify(n int) string {
	switch {
	case n%15 == 0:
		return "FizzBuzz"
	case n%3 == 0:
		return "Fizz"
	case n%5 == 0:
		return "Buzz"
	default:
		return fmt.Sprintf("%d", n)
	}
}

func main() {
	const max = 20

	// パターンA: 通常のfor（初期化; 条件; 後処理）
	fmt.Println("--- パターンA: 通常のfor ---")
	for i := 1; i <= max; i++ {
		fmt.Println(Classify(i))
	}

	// パターンB: while相当のfor（条件式のみ）
	fmt.Println("--- パターンB: while相当のfor ---")
	counter := 1
	for counter <= max {
		fmt.Println(Classify(counter))
		counter++
	}

	// パターンC: 無限for + break
	fmt.Println("--- パターンC: 無限for + break ---")
	i := 1
	for {
		if Classify(i) == "FizzBuzz" {
			fmt.Printf("最初のFizzBuzzは %d\n", i)
			break
		}
		i++
	}
}

--- パターンA: 通常のfor ---
1
2
Fizz
4
Buzz
Fizz
7
8
Fizz
Buzz
11
Fizz
13
14
FizzBuzz
16
17
Fizz
19
Buzz
--- パターンB: while相当のfor ---
1
2
Fizz
4
Buzz
Fizz
7
8
Fizz
Buzz
11
Fizz
13
14
FizzBuzz
16
17
Fizz
19
Buzz
--- パターンC: 無限for + break ---
最初のFizzBuzzは 15

🪜 Step-by-Step 解説

📋 コピーswitch {
case n%15 == 0:
	return "FizzBuzz"
case n%3 == 0:
	return "Fizz"
case n%5 == 0:
	return "Buzz"
default:
	return fmt.Sprintf("%d", n)
}

📋 コピーfor i := 1; i <= max; i++ {
	fmt.Println(Classify(i))
}

📋 コピーcounter := 1
for counter <= max {
	fmt.Println(Classify(counter))
	counter++
}

📋 コピーi := 1
for {
	if Classify(i) == "FizzBuzz" {
		fmt.Printf("最初のFizzBuzzは %d\n", i)
		break
	}
	i++
}

💡 設計思想・なぜこう書くのか

🌐 他言語との比較

C/Java/JavaScriptに慣れているほど「Goにはwhileがない」ことに違和感を覚えがちですが、for 条件 { }が完全にwhileの代替になっているため表現力の損失はありません。逆にswitchのfallthrough挙動はGoの方が直感的（「上から順に1つだけ実行される」という素直な理解でよい）で、他言語からの移行者が最初に得をするポイントの1つです。

🏆 実務での使いどころ

• リトライループ: 外部APIの呼び出しなどで「成功するかリトライ上限に達するまで」ループする処理は、無限for + breakの典型的な使いどころです
• ワーカーの受信ループ: goroutineがchannelからメッセージを受け取り続ける処理（for { select { ... } }）は並行処理コードで非常に頻出するパターンで、無限forの実務での代表例です
• ステータス分岐処理: HTTPステータスコードの分類（2xx/4xx/5xxの判定）やバリデーションルールの分岐など、複数条件を上から順に評価したい場面ではswitch trueパターンがif-elseチェーンより見通しよく書けます
• ポーリング処理: 一定間隔でリソースの状態を確認し続けるような処理は、while相当のfor（条件付きループ）で自然に表現できます

⚠️ よくある誤解・ミス

🚀 次のステップ

• 発展: switch文でfallthroughキーワードを明示的に使い、意図的に次のcaseへ処理を継続させる例を書いてみましょう。また複数の値を1つのcaseにまとめるcase 3, 6, 9:のような書き方も試してみましょう
• 次回予告: Day 004 — 配列とスライス①（作成・アクセス・append）（配列とスライスの違い・appendの挙動）

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