2-13 while과 for 반복문

bi_sz·2020년 5월 20일
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개발을 하다 보면 여러 동작을 반복해야 하는 경우가 종종 생긴다.
반복문 ( loop ) 을 사용하면 동일한 코드를 여러 번 반복할 수 있다.

1. while 반복문

문법

while (condition) {
  // 코드
  // '반복문 본문(body)'이라 불린다.
}

condition ( 조건 ) 이 truthy 이면 반복문 본문의 코드가 실행된다.


아래 반복문은 조건 i < 3 을 만족할 동안 i 를 출력해준다.

let i = 0;
while (i < 3) { // 0, 1, 2가 출력된다.
  alert( i );
  i++;
}

반복문 본문이 한 번 실행되는 것을 반복 (iteration, 이터레이션) 이라고 부른다.
위 예시에선 반복문이 세 번의 이터레이션을 만든다.

i++ 가 없었다면 이론적으로 반복문이 영원히 반복되었을 것이다.
그런데 브라우저는 이런 무한 반복을 멈추게 해주는 실질적인 수단을 제공한다.
서버 사이드 자바스크립트도 이런 수단을 제공해 주므로
무한으로 반복되는 프로세스를 죽일 수 있다.

반복문 조건엔 비교뿐만 아니라 모든 종류의 표현식, 변수가 올 수 있다.
조건은 while 에 의해 평가되고, 평가 후엔 불린값으로 변경된다.

예시 ) while ( i != 0 ) 을 짧게 줄여 while ( i ) 로 만들어보기.

let i = 3;
while (i) { // i가 0이 되면 조건이 falsy가 되므로 반복문이 멈춘다.
  alert( i );
  i--;
}

본문이 한 줄짜리 문이라면 대괄호 { … } 를 생략할 수 있다.

let i = 3;
while (i) alert(i--);

2. do…while 반복문

do..while 문법을 사용하면 condition 을 반복문 본문 아래로 옮길 수 있다.

do {
  // 반복문 본문
} while (condition);

이때 본문이 먼저 실행되고, 조건을 확인한 후
조건이 truthy인 동안엔 본문이 계속 실행된다.

let i = 0;
do {
  alert( i );
  i++;
} while (i < 3);

do..while 문법은 조건이 truthy 인지 아닌지에 상관없이,
본문을 최소한 한번이라도 실행하고 싶을 때만 사용해야 한다.
대다수의 상황에선 do..while보다 while ( … ) { … } 이 적합하다.

3. for 반복문

for 반복문은 while 반복문보다는 복잡하지만 가장 많이 쓰이는 반복문이다.

문법

for (begin; condition; step) {
  // ... 반복문 본문 ...
}

아래 반복문을 실행하면 i 가 0 부터 3 이 될 때까지 alert ( i ) 가 호출된다.

for (let i = 0; i < 3; i++) { // 0, 1, 2가 출력된다.
  alert(i);
}

for문의 구성 요소

  • begin [ i = 0 ] 반복문에 진입할 때 단 한 번 실행된다.
  • condition [ i < 3 ] 반복마다 해당 조건이 확인된다. false 이면 반복문을 멈춘다.
  • body [ alert ( i ) ] condition 이 truthy 일 동안 계속해서 실행된다.
  • step [ i++ ] 각 반복의 body 가 실행된 이후에 실행된다.

일반적인 반복문 알고리즘

begin을 실행함
→ (condition이 truthy이면 → body를 실행한 후, step을 실행함)
→ (condition이 truthy이면 → body를 실행한 후, step을 실행함)
→ (condition이 truthy이면 → body를 실행한 후, step을 실행함)
→ ...

begin이 한 차례 실행된 이후에, condition 확인과 body, step이 계속해서 반복 실행된다.

// for (let i = 0; i < 3; i++) alert(i)
// begin을 실행함
let i = 0
// condition이 truthy이면 → body를 실행한 후, step을 실행함
if (i < 3) { alert(i); i++ }
// condition이 truthy이면 → body를 실행한 후, step을 실행함
if (i < 3) { alert(i); i++ }
// condition이 truthy이면 → body를 실행한 후, step을 실행함
if (i < 3) { alert(i); i++ }
// i == 3이므로 반복문 종료

인라인 변수 선언

지금까진 ‘카운터’ 변수 i를 반복문 안에서 선언하였다.
이런 방식을 ‘인라인’ 변수 선언이라고 부른다.
이렇게 선언한 변수는 반복문 안에서만 접근할 수 있다.

for (let i = 0; i < 3; i++) {
  alert(i); // 0, 1, 2
}
alert(i); // Error: i is not defined

인라인 변수 선언 대신, 정의되어있는 변수를 사용할 수도 있다.

let i = 0;
for (i = 0; i < 3; i++) { // 기존에 정의된 변수 사용
  alert(i); // 0, 1, 2
}
alert(i); // 3, 반복문 밖에서 선언한 변수이므로 사용할 수 있다.

구성 요소 생략하기

for문의 구성 요소를 생략하는 것도 가능하다.

반복문이 시작될 때 아무것도 할 필요가 없으면 begin을 생략하는 것이 가능하다.

let i = 0; // i를 선언하고 값도 할당하였다.
for (; i < 3; i++) { // 'begin'이 필요하지 않기 때문에 생략.
  alert( i ); // 0, 1, 2
}

step 역시 생략할 수 있다.

let i = 0;
for (; i < 3;) {
  alert( i++ );
}

위와 같이 for문을 구성하면 while (i < 3) 과 동일해진다.

모든 구성 요소를 생략할 수도 있는데, 이렇게 되면 무한 반복문이 만들어진다.

for (;;) {
  // 끊임 없이 본문이 실행된다.
}

for문의 구성요소를 생략할 때 주의할 점은
두 개의 [ ; ] 세미콜론을 꼭 넣어주어야 한다는 점이다.
하나라도 없으면 문법 에러가 발생한다.

4. 반복문 빠져나오기

대개는 반복문의 조건이 falsy 가 되면 반복문이 종료된다.

그런데 특별한 지시자인 break를 사용하면 언제든 원하는 때에 반복문을 빠져나올 수 있다.

아래 예시의 반복문은 사용자에게 일련의 숫자를 입력하도록 안내하고,
사용자가 아무런 값도 입력하지 않으면 반복문을 '종료’한다.

let sum = 0;
while (true) {
  let value = +prompt("숫자를 입력하세요.", '');
  if (!value) break; // (*)
  sum += value;
}
alert( '합계: ' + sum );

( * ) 로 표시한 줄에 있는 break는 사용자가 아무것도 입력하지 않거나
Cancel 버튼을 눌렀을 때 활성화된다.

이때 반복문이 즉시 중단되고 제어 흐름이 반복문 아래 첫 번째 줄로 이동한다.
여기선 alert 가 그 첫 번째 줄이 된다.

반복문의 시작 지점이나 끝 지점에서 조건을 확인하는 것이 아니라
본문 가운데 혹은 본문 여러 곳에서 조건을 확인해야 하는 경우,
'무한 반복문 + break’ 조합을 사용하면 좋다.

5. 다음 반복으로 넘어가기

continue 지시자는 break 의 '가벼운 버전’ 이다.
continue 는 전체 반복문을 멈추지 않는다. 대신에 현재 실행 중인 이터레이션을 멈추고 반복문이 다음 이터레이션을 강제로 실행시키도록 한다. ( 조건을 통과할 때 ) .

continue 는 현재 반복을 종료시키고 다음 반복으로 넘어가고 싶을 때 사용할 수 있다.

continue를 사용해 홀수만 출력

for (let i = 0; i < 10; i++) {
  // 조건이 참이라면 남아있는 본문은 실행되지 않는다.
  if (i % 2 == 0) continue;
  alert(i); // 1, 3, 5, 7, 9가 차례대로 출력
}

i 가 짝수이면 continue 가 본문 실행을 중단시키고
다음 이터레이션이 실행되게 한다. ( i 가 하나 증가하고, 다음 반복이 실행됨 ) .
따라서 alert 함수는 인수가 홀수일 때만 호출된다.


continue 는 중첩을 줄이는 데 도움을 준다.

홀수를 출력해주는 예시는 아래처럼 생길 수도 있다.

for (let i = 0; i < 10; i++) {
  if (i % 2) {
    alert( i );
  }
}

기술적인 관점에서 봤을 때, 이 예시는 위쪽에 있는 예시와 동일하며,
continue 를 사용하는 대신 코드를 if 블록으로 감싼 점만 다르다.

그런데 이렇게 코드를 작성하면 부작용으로
중첩 레벨 ( 대괄호 안의 alert 호출 ) 이 하나 더 늘어난다.
if 안의 코드가 길어진다면 전체 가독성이 떨어질 수 있다.


[ ? ] 오른쪽엔 break 나 continue 가 올 수 없다.

표현식이 아닌 문법 구조 ( syntax construct ) 는
삼항 연산자 [ ? ] 에 사용할 수 없다는 점을 항상 유의해야한다.
특히 break 나 continue 같은 지시자는 삼항 연산자에 사용하면 안 된다.

if (i > 5) {
  alert(i);
} else {
  continue;
}

물음표를 사용해서 위 조건문을 아래와 같이 바꾸려는 시도를 할 수 있다.

(i > 5) ? alert(i) : continue; // 여기에 continue를 사용하면 안 된다.

이런 코드는 문법 에러를 발생시킨다.

이는 물음표 연산자 ? 를 if 문 대용으로 쓰지 말아야 하는 이유 중 하나이다.

6. break / continue 와 레이블

여러 개의 중첩 반복문을 한 번에 빠져나와야 하는 경우가 종종 생기곤 한다.

i 와 j 를 반복하면서 프롬프트 창에 ( 0 , 0 ) 부터 ( 2 , 2 ) 까지를 구성하는
좌표 ( i , j ) 를 입력하게 해주는 예시.

for (let i = 0; i < 3; i++) {
  for (let j = 0; j < 3; j++) {
    let input = prompt(`(${i},${j})의 값`, '');
  }
}
alert('완료!');

사용자가 Cancel 버튼을 눌렀을 때 반복문을 중단시킬 방법이 필요하다.

input 아래에 평범한 break 지시자를 사용하면 안쪽에 있는 반복문만 빠져나올 수 있다.
이것만으론 충분하지 않다 (중첩 반복문을 포함한 반복문 두 개 모두를 빠져나와야 하기 때문이다 ) . 이럴 때 레이블을 사용할 수 있다.

레이블 ( label ) 은 반복문 앞에 콜론과 함께 쓰이는 식별자이다.

labelName: for (...) {
  ...
}

반복문 안에서 break 문을 사용하면 레이블에 해당하는 반복문을 빠져나올 수 있다.

outer: for (let i = 0; i < 3; i++) {
  for (let j = 0; j < 3; j++) {
    let input = prompt(`(${i},${j})의 값`, '');
    // 사용자가 아무것도 입력하지 않거나 Cancel 버튼을 누르면 두 반복문 모두를 빠져나옵니다.
    if (!input) break outer; // (*)
    // 입력받은 값을 가지고 무언가를 함
  }
}
alert('완료!');

위 예시에서 break outer 는 outer 라는 레이블이 붙은 반복문을 찾고,
해당 반복문을 빠져나오게 해준다.

따라서 제어 흐름이 ( * ) 에서 alert ( ' 완료! ' ) 로 바로 바뀐다.

레이블을 별도의 줄에 써주는 것도 가능하다.

outer:
for (let i = 0; i < 3; i++) { ... }

continue 지시자를 레이블과 함께 사용하는 것도 가능하다.
두 가지를 같이 사용하면 레이블이 붙은 반복문의 다음 이터레이션이 실행된다.


레이블은 마음대로 '점프’할 수 있게 해주지 않는다.

레이블을 사용한다고 해서 원하는 곳으로 마음대로 점프할 수 있는 것은 아니다.

아래 예시처럼 레이블을 사용하는 것은 불가능하다.

break label; 
label: for (...)

break 와 continue 는 반복문 안에서만 사용할 수 있고,
레이블은 반드시 break 이나 continue 지시자 위에 있어야 한다.


7. 요약

  • while – 각 반복이 시작하기 전에 조건을 확인한다.

  • do..while – 각 반복이 끝난 후에 조건을 확인한다.

  • for (;;) – 각 반복이 시작하기 전에 조건을 확인한다. 추가 세팅을 할 수 있다.

‘무한’ 반복문은 보통 while(true) 를 써서 만든다.
무한 반복문은 여타 반복문과 마찬가지로 break 지시자를 사용해 멈출 수 있다.

현재 실행 중인 반복에서 더는 무언가를 하지 않고
다음 반복으로 넘어가고 싶다면 continue 지시자를 사용할 수 있다.

반복문 앞에 레이블을 붙이고, break/continue 에 이 레이블을 함께 사용할 수 있다.
레이블은 중첩 반복문을 빠져나와
바깥의 반복문으로 갈 수 있게 해주는 유일한 방법이다.

본문 : https://ko.javascript.info/while-for

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