for / each（繰り返し）（Ruby）

『for』文の構文です。

# 配列の各要素に対して処理します。
for 変数 in 配列
  処理
end

# 範囲オブジェクトと組み合わせても使えます。
for 変数 in 開始..終了
  処理
end

『each』メソッドの構文です。

# ブロックを渡して繰り返します（{} 形式）。
配列.each { |変数| 処理 }

# 複数行のブロックは do...end で書きます。
配列.each do |変数|
  処理
end

項目	for 文	each メソッド
ブロック変数のスコープ	ループ終了後も変数が残ります。	ブロック変数はブロックの外から参照できません。
戻り値	繰り返した配列（または範囲）を返します。	レシーバの配列をそのまま返します。
Rubyらしさ	他言語からの移行者に馴染みやすい書き方です。	Rubyの慣用的な書き方として広く使われています。
ブロック構文	do...end / {} ブロックは使いません。	do...end または {} ブロックを使います。
next / break	どちらも使えます。	どちらも使えます。

構文・メソッド	用途
for 変数 in 配列	配列や範囲をループするときに使います。
配列.each { |e| }	配列の要素を順番に処理するときに使います。Rubyで最もよく使われる書き方です。
n.times { |i| }	決まった回数だけ繰り返すときに使います。インデックスは0始まりです。
start.upto(stop) { |i| }	特定の整数範囲を昇順に繰り返すときに使います。
start.downto(stop) { |i| }	特定の整数範囲を降順に繰り返すときに使います。

『for』文でキャラクター名を出力します。ループ後も変数『name』が残ることを確認します。

for_loop.rb

characters = ['桐生一馬', '真島吾朗', '澤村遥', '秋山駿', '冴島大河']

# for 文で各キャラクターの名前を出力します。
for name in characters
  puts "キャラクター: #{name}"
end

# ループ終了後も変数 name が残っています。
puts "最後の name: #{name}"  # => 冴島大河

ruby for_loop.rb
キャラクター: 桐生一馬
キャラクター: 真島吾朗
キャラクター: 澤村遥
キャラクター: 秋山駿
キャラクター: 冴島大河
最後の name: 冴島大河

『each』メソッドで同じ処理を書きます。ブロック変数のスコープが外に漏れないことを確認します。

each_loop.rb

characters = ['桐生一馬', '真島吾朗', '澤村遥', '秋山駿', '冴島大河']

# each メソッドでブロック変数を使って出力します。
characters.each do |name|
  puts "キャラクター: #{name}"
end

# ブロック変数 name はここでは参照できません。
# puts name  # => NameError: undefined local variable or method 'name'
puts "each 完了"

ruby each_loop.rb
キャラクター: 桐生一馬
キャラクター: 真島吾朗
キャラクター: 澤村遥
キャラクター: 秋山駿
キャラクター: 冴島大河
each 完了

『for』文と範囲オブジェクトを組み合わせて、戦闘力ランキングを出力します。

for_range.rb

characters = ['桐生一馬', '真島吾朗', '澤村遥', '秋山駿', '冴島大河']
powers     = [9800, 9500, 7200, 8100, 9100]

# for 文で範囲を使ってインデックスを制御します。
for i in 0..4
  puts "#{i + 1}位: #{characters[i]}（戦闘力 #{powers[i]}）"
end

ruby for_range.rb
1位: 桐生一馬（戦闘力 9800）
2位: 真島吾朗（戦闘力 9500）
3位: 澤村遥（戦闘力 7200）
4位: 秋山駿（戦闘力 8100）
5位: 冴島大河（戦闘力 9100）

『times』で5回繰り返し、『upto』で昇順に、『downto』で降順に出力します。

times_upto_downto.rb

characters = ['桐生一馬', '真島吾朗', '澤村遥', '秋山駿', '冴島大河']

# times: 5回繰り返してインデックスで参照します。
puts "=== times ==="
5.times { |i| puts "#{i}: #{characters[i]}" }

# upto: 0から4まで昇順に繰り返します。
puts "=== upto ==="
0.upto(4) { |i| puts "#{i}: #{characters[i]}" }

# downto: 4から0まで降順に繰り返します。
puts "=== downto ==="
4.downto(0) { |i| puts "#{i}: #{characters[i]}" }

ruby times_upto_downto.rb
=== times ===
0: 桐生一馬
1: 真島吾朗
2: 澤村遥
3: 秋山駿
4: 冴島大河
=== upto ===
0: 桐生一馬
1: 真島吾朗
2: 澤村遥
3: 秋山駿
4: 冴島大河
=== downto ===
4: 冴島大河
3: 秋山駿
2: 澤村遥
1: 真島吾朗
0: 桐生一馬

『for』文と『each』メソッドはどちらも配列や範囲を繰り返すための構文ですが、ブロック変数のスコープが異なります。『for』文のループ変数はループ終了後も参照でき、意図せず外側で使われる可能性があります。『each』のブロック変数はブロック内のみ有効で、外側からは参照できません。変数の意図しない漏れを防ぐために、Rubyでは『each』を使うスタイルが広く使われています。

単純な回数繰り返しには『times / upto / downto』が向いています。配列の要素を変換したい場合は『map / collect』が向いています。インデックスも同時に使いたい場合は『each_with_index』が便利です。

ミス1: forのスコープ漏れで意図しない挙動

『for』文のループ変数はループ終了後も外側のスコープに残ります。ループ後に同名の変数を使うと、意図せず最後のループ値が参照されます。

for_scope_ng.rb

characters = ["桐生一馬", "真島吾朗", "澤村遥"]

for name in characters
  puts name
end

puts name

ruby for_scope_ng.rb
桐生一馬
真島吾朗
澤村遥
澤村遥

ループ変数が外に漏れていることで、後続のコードで想定外の値が使われることがあります。『each』ではブロック変数がブロック内に閉じているため、この問題は発生しません。

for_scope_ok.rb

characters = ["桐生一馬", "真島吾朗", "澤村遥"]

characters.each do |name|
  puts name
end

puts defined?(name).inspect

ruby for_scope_ok.rb
桐生一馬
真島吾朗
澤村遥
nil

ミス2: each内でbreakするとnilが返る

『each』は通常、レシーバの配列をそのまま返します。しかし、ブロック内で『break』を使うと、eachはnilを返します（breakに値を渡すとその値を返すこともできます）。戻り値をあてにしているコードでは注意が必要です。

each_break_ng.rb

characters = ["桐生一馬", "真島吾朗", "澤村遥", "秋山駿", "冴島大河"]

result = characters.each do |name|
  break if name == "澤村遥"
  puts name
end

puts result.inspect

ruby each_break_ng.rb
桐生一馬
真島吾朗
nil

breakに値を渡すとその値を返せます。特定の要素を見つけて返したい場合は『find / detect』が向いています。

each_break_ok.rb

characters = ["桐生一馬", "真島吾朗", "澤村遥", "秋山駿", "冴島大河"]

found = characters.find { |name| name == "澤村遥" }
puts found.inspect

ruby each_break_ok.rb
"澤村遥"

ミス3: eachの戻り値をmapと混同する

『each』の戻り値はレシーバの配列そのままです。変換した結果を新しい配列として受け取りたい場合は『map』が必要です。eachの戻り値を変換結果だと思ってしまうミスがよく見られます。

each_vs_map_ng.rb

characters = ["桐生一馬", "真島吾朗", "冴島大河"]

result = characters.each do |name|
  "#{name}（龍が如く）"
end

puts result.inspect

ruby each_vs_map_ng.rb
["桐生一馬", "真島吾朗", "冴島大河"]

元の配列がそのまま返っています。ブロックの戻り値は捨てられます。変換結果を新しい配列にしたい場合は『map』を使います。

each_vs_map_ok.rb

characters = ["桐生一馬", "真島吾朗", "冴島大河"]

result = characters.map do |name|
  "#{name}（龍が如く）"
end

puts result.inspect

ruby each_vs_map_ok.rb
["桐生一馬（龍が如く）", "真島吾朗（龍が如く）", "冴島大河（龍が如く）"]