명령문 및 흐름 제어

간단한 C++ 문은 이전 섹션에서 본 변수 선언 및 표현식과 같은 프로그램의 개별명령어는 항상 세미콜론( ;)으로 끝납니다.

그러나 프로그램은 선형적으로 하나의 분기로만 실행되지 않습니다. 코드를 반복하거나 또는 여러 분기로 나눌수도 있습니다. 이를 위해 C++는 우리 프로그램이 언제, 어떤 상황에서 무엇을 수행해야 하는지 지정하는 역할을 하는 제어 문을 제공합니다.

조건 문: if 및 else

 

키워드는 조건 이 if충족되는 경우에만 명령문이나 블록을 실행하는 데 사용됩니다. 구문은 다음 과 같습니다.

if (condition)

    statement

 

condition 조건이 참이라면 조건문 밑에줄에 해당하는 코드를 실행합니다.

if (x == 100)
  cout << "x is 100";​

x정확히 100이 아니면 이 명령문은 무시되고 아무 것도 인쇄되지 않습니다 .

조건이 충족될 때 실행할 하나 이상의 명령문을 포함하려면 이러한 명령문을 중괄호( {})로 묶어 블록을 형성해야 합니다.

if (x == 100)
{
   cout << "x is ";
   cout << x;
}

 

평소와 같이 코드의 들여쓰기와 줄 바꿈은 영향을 미치지 않으므로 위의 코드는 다음과 같습니다.

if (x == 100) { cout << "x is "; cout << x; }

 

Else 구문은 if 구문이 참이지 않을 경우에 실행 됩니다.

if (condition) statement1 else statement2
statement1statement2

if (x == 100)
  cout << "x is 100";
else
  cout << "x is not 100";

 

이것은 x is 100x가 실제로 100의 값을 가지고 있으면 를 인쇄하지만, 그렇지 않으면 그렇지 않은 경우에만 x is not 100대신 인쇄합니다.
값 범위를 확인하기 위해 여러 if + else 구조를 연결할 수 있습니다. 예를 들어:

if (x > 0)
  cout << "x is positive";
else if (x < 0)
  cout << "x is negative";
else
  cout << "x is 0";

 

순서대로 if문의 조건을 확인하고 참이되는 조건이 없다면 else문을 실행합니다.

 

반복문(루프)

루프는 특정 횟수 또는 조건이 충족되는 동안 명령문을 반복합니다. while, do, for 및 키워드로 시작됩니다.

While문

가장 간단한 종류의 루프는 while 루프입니다. 구문은 다음과 같습니다 . while 루프는 조건이 true 인 동안 단순히 반복 합니다.  실행 후 더 이상 true가 아닌 경우 루프가 종료되고 실행 분기는 루프 바로 뒤에 계속됩니다. 예를 들어 while 루프를 사용하는 카운트다운을 살펴보겠습니다.

// custom countdown using while
#include <iostream>
using namespace std;

int main ()
{
  int n = 10;

  while (n>0) {
    cout << n << ", ";
    --n;
  }

  cout << "liftoff!\n";
}​

10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 이륙!

의 첫 번째 명령문 main은 n 을 값 10으로 설정합니다. 이것은 카운트다운의 첫 번째 숫자입니다. 그런 다음 while 루프가 시작됩니다. 이 값이 조건 n>0( n 이 0보다 큼)을 충족하면 조건을 따르는 블록이 실행되고 조건( n>0)이 참인 동안 반복됩니다.

1. n값이 할당됩니다
2. while조건을 확인합니다( ) n>0. 이 시점에서 두 가지 가능성이 있습니다.
   
   • 조건이 참: 명령문이 실행됩니다
   • 조건이 거짓: While문을 탈출합니다.
3. 내부 코드를 순차적으로 실행합니다.
4. 블록 끝. 자동으로 2단계로 돌아갑니다.

while 루프에서 고려해야 할 사항은 루프가 특정 지점에서 끝나야 하므로 명령문이 조건에서 확인된 값을 어떤 방식으로든 변경하여 특정 지점에서 강제로 거짓이 되도록 해야 한다는 것입니다. 그렇지 않으면 루프가 계속 반복됩니다. 이 경우 루프는 --n조건( )에서 평가되는 변수의 값을 1만큼 줄이는 를 포함합니다 . 이는 특정 루프 반복 후에 n결국 조건( )을 false로 만듭니다 . n>0더 구체적으로 말하면 10번의 반복 후에 n는 0이 되어 조건이 더 이상 참이 되지 않고 while 루프가 종료됩니다.

do-while 루프

매우 유사한 루프는 do-while 루프로, 구문은 다음 과 같습니다. 이 루프는 이전 대신 의 실행 후에 평가 된다는 점을 제외하고는 while 루프처럼 동작 합니다. 이 루프는 가 수행되지 않더라도 최소한 한 번은 의 실행을 보장 합니다. 예를 들어, 다음 예제 프로그램은 사용자가 작별 인사를 입력할 때까지 사용자가 소개하는 모든 텍스트를 에코합니다.

// echo machine
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main ()
{
  string str;
  do {
    cout << "Enter text: ";
    getline (cin,str);
    cout << "You entered: " << str << '\n';
  } while (str != "goodbye");
}

텍스트 입력: 안녕하세요
당신은 입력: 안녕하세요
텍스트 입력: 거기 누구세요?
당신이 입력했습니다 : 거기에 누구입니까?
텍스트 입력: 안녕
당신은 입력: 안녕

 

for 루프

for루프는 여러 번 반복하도록 설계되었습니다 . 구문은 다음 과 같습니다 . while 루프와 마찬가지로 이 루프 는 true 인 동안 반복됩니다.  따라서 시작부터 끝이 존재하는 반복로직에 이용하는 것이 유리합니다.

for (initialization; condition; increase) statement;

1. initialization실행됩니다. 일반적으로 이것은 카운터 변수를 선언하고 초기 값으로 설정합니다. 이것은 루프의 시작 부분에서 한 번 실행됩니다.
2. 조건을 확인 합니다.  참이면 루프가 계속됩니다. 그렇지 않으면 루프가 종료됩니다.
3. statement실행됩니다. 평소와 같이 단일 문이거나 중괄호로 묶인 블록일 수 있습니다 { }.
4. increase실행되고 루프는 2단계로 돌아갑니다.
5. 루프가 종료됩니다. 실행은 그 뒤의 다음 명령문에 의해 계속됩니다.

다음은 for 루프를 사용한 카운트다운 예입니다.

// countdown using a for loop
#include <iostream>
using namespace std;

int main ()
{
  for (int n=10; n>0; n--) {
    cout << n << ", ";
  }
  cout << "liftoff!\n";
}

10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 이륙!

for 루프의 세 필드는 선택 사항입니다.  비워 둘 수 있지만 모든 경우에 그 사이에 세미콜론 기호가 필요합니다.  예를 들어, 초기화 또는 증가for (;n<10;) 가 없는 루프입니다 (while 루프와 동일)  조건이 없는 루프는 조건 이 있는 루프 (즉, 무한 루프)와 동일합니다. 

 

 그리고 쉼표 연산자( ,)를 사용할 수 있습니다. 이 연산자는 표현식 구분 기호이며 일반적으로 하나만 예상되는 여러 표현식을 구분할 수 있습니다. 예를 들어, 이를 사용하면 for 루프가 두 개의 카운터 변수를 처리하여 둘 다 초기화하고 증가시킬 수 있습니다.

for ( n=0, i=100 ; n!=i ; ++n, --i )
{
   // whatever here...
}

이 루프는 루프 내에서 n또는 둘 다 수정되지 않은 경우 50번 실행 됩니다. 값이 0으로 시작하고 100이면 조건이 (즉, 같지 않음 )입니다. 각 반복마다 1 씩 증가하고 1씩 감소 하기 때문에 루프의 조건은 50회 반복 후에 거짓이 됩니다 .

Ranged For 문

for 루프에는 범위에만 사용되는 또 다른 구문이 있습니다. 이러한 종류의 for 루프는 의 모든 요소를 ​​반복합니다 . 여기서 이 범위의 요소 값을 취할 수 있는 일부 변수를 선언합니다.  범위는 배열, 컨테이너 및 기능을 지원하는 기타 유형을 모두 포함합니다.

for ( declaration : range ) statement;

문자열을 사용하는 범위 기반 for 루프의 예:

// range-based for loop
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main ()
{
  string str {"Hello!"};
  for (char c : str)
  {
    cout << "[" << c << "]";
  }
  cout << '\n';
}

[Hello][!]

일반적으로 위의 범위 기반 루프는 auto와 같이 작성할 수도 있습니다.

for (auto c : str)
  cout << "[" << c << "]";

여기서 c의 유형은 의 요소 유형으로 자동 추론됩니다

 

점프 문

점프 문을 사용하면 특정 위치로 점프를 수행하여 프로그램의 흐름을 변경할 수 있습니다.

break 문

break종료 조건이 충족되지 않더라도 루프를 떠납니다. 무한 루프를 종료하거나 자연 종료 전에 강제로 종료하는 데 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 자연 종료되기 전에 카운트다운을 중지합시다.

// break loop example
#include <iostream>
using namespace std;

int main ()
{
  for (int n=10; n>0; n--)
  {
    cout << n << ", ";
    if (n==3)
    {
      cout << "countdown aborted!";
      break;
    }
  }
}

10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 카운트다운이 중단되었습니다!

Continue 문

명령문은 프로그램 이 continue명령문 블록의 끝에 도달한 것처럼 현재 반복에서 나머지 루프를 건너뛰게 하여 다음 반복의 시작 부분으로 점프하도록 합니다. 예를 들어 카운트다운에서 5번을 건너뛰자.

// continue loop example
#include <iostream>
using namespace std;

int main ()
{
  for (int n=10; n>0; n--) {
    if (n==5) continue;
    cout << n << ", ";
  }
  cout << "liftoff!\n";
}

10, 9, 8, 7, 6, 4, 3, 2, 1, 이륙!

goto 문

goto프로그램의 다른 지점으로 실행분기를 움직일 수 있습니다.  goto는 중첩 수준을 무시하고 자동 스택 해제를 일으키지 않습니다. 따라서 특히 지역 변수가 있는 경우에는 동일한 문 블록 내에서 주의해서 사용해야 하는 기능입니다.

목적지 지점은 레이블 로 식별되며 , 이는 goto명령문의 인수로 사용됩니다. 레이블 은 유효한 식별자와 콜론( :)으로 구성됩니다.

goto는 일반적으로 C++와 함께 사용되는 최신 고급 프로그래밍 패러다임에서 특별한 사용 사례가 없는 저수준 기능으로 간주됩니다. 그러나 예를 들어 다음은 goto를 사용하는 카운트다운 루프의 버전입니다.

// goto loop example
#include <iostream>
using namespace std;

int main ()
{
  int n=10;
mylabel:
  cout << n << ", ";
  n--;
  if (n>0) goto mylabel;
  cout << "liftoff!\n";
}

10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 이륙!

switch 문

switch 문의 구문은 약간 독특합니다. 그 목적은 가능한 여러 상수 표현식 중에서 값을 확인하는 것입니다. if- 문 을 연결하는 것과 유사 else하지만 상수 표현식으로 제한됩니다. 가장 일반적인 구문은 다음과 같습니다.

switch (expression)
{
  case constant1:
     group-of-statements-1;
     break;
  case constant2:
     group-of-statements-2;
     break;
  .
  .
  .
  default:
     default-group-of-statements
}

Case가 같지 않으면 constant1에 대해 검사 constant2됩니다. 이것이 같으면 스위치의 끝으로 점프할 때 발견 group-of-statements-2될 때까지 실행됩니다. 

default:

다음 코드 조각은 모두 동일한 동작을 하며 if-else가 switch 문과 동일함을 보여줍니다.

스위치 예if-else 동등

switch (x) {
  case 1:
    cout << "x is 1";
    break;
  case 2:
    cout << "x is 2";
    break;
  default:
    cout << "value of x unknown";
  }

if (x == 1) {
  cout << "x is 1";
}
else if (x == 2) {
  cout << "x is 2";
}
else {
  cout << "value of x unknown";
}

Case 여러 개를 한번에 하나의 코드로도 처리가 가능합니다.

switch (x) {
  case 1:
  case 2:
  case 3:
    cout << "x is 1, 2 or 3";
    break;
  default:
    cout << "x is not 1, 2 nor 3";
  }