C++ 06.04 - while 문 (while statement)

06.04 - while 문 (while statement)

while 문은 C++에서 제공하는 네 가지 루프 중 가장 단순하면 if 문과 매우 유사하다.

while (expression)
    statement;

while 문은 while 키워드를 사용하여 선언된다. while 문이 실행되면 표현식이 평가된다. 표현식이 참(true: 0이 아닌)으로 평가되면 명령문이 실행된다.

그러나 if 문과 달리 명령문 실행이 끝나면 while 명령문의 맨 위 표현식으로 돌아가서 프로세스가 반복된다.

간단한 while 루프(loop)를 살펴보자. 다음 프로그램은 0부터 9까지 모든 숫자를 출력한다.

#include <iostream>

int main()
{
    int count = 0;
    while (count < 10)
    {
        std::cout << count << " ";
        ++count;
    }
    std::cout << "done!";

    return 0;
}

// This outputs:
// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 done!

위 프로그램이 무엇을 하는지 자세하게 살펴보자. 첫째. count가 0이므로 0 < 10은 true로 평가되어 while 문이 실행된다. 첫 번째 문은 0을 출력하고, 두 번째 문은 count를 2로 증가시킨다. 그런 다음 while 문의 맨 위 표현식으로 돌아간다. 1 < 10은 true로 평가되므로 while 문이 다시 실행된다. while 문은 count가 10이 될 때까지 반복적으로 실행되다가, 10 < 10에서 false를 평가하고 루프가 종료된다.

while 문이 실행되지 않을 수도 있다.

#include <iostream>

int main()
{
    int count = 15;
    while (count < 10)
    {
        std::cout << count << " ";
        ++count;
    }
    std::cout << "done!";

    return 0;
}

표현식 15 < 10은 즉시 false로 평가되므로, while 문을 건너띈다.

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무한 루프 (Infinite loops)

반면 표현식이 항상 true로 평가되는 while 루프는 영원히 실행된다. 이를 무한 루프(infinite loop)라고 한다.

#include <iostream>

int main()
{
    int count = 0;
    while (count < 10) // this condition will never be false
        std::cout << count << " "; // so this line will repeatedly execute

    return 0; // this line will never execute
}

이 프로그램에서는 count가 절대 증가하지 않으므로 count < 10이 항상 true로 평가된다. 결과적으로 루프는 절대로 종료되지 않고 "0 0 0 0 0 ..."이 영원히 출력된다.

다음과 같이 의도적으로 무한 루프를 선언할 수 있다.

while (1) // or while (true)
{
  // this loop will execute forever
}

무한 루프를 종료하는 방법은 return 문, break 문, exit 문, goto 문 또는 예외가 발생하거나 프로그램을 종료하는 것이다.

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루프 변수 (Loop variables)

종종 루프가 특정 횟수만큼 실행되기를 원할 수 있다. 이를 위해 일반적으로 카운터(counter)라고 하는 루프 변수(loop variable)를 사용한다. 루프 변수는 루프가 실행된 횟수를 세는 목적으로 정의된 정수 변수다.

루프 변수는 i, j 또는 k와 같은 간단한 이름으로 지정하는 경우가 많다. 그러나 이렇게 간단한 이름으로 지정하면 큰 문제가 있다. 프로그램에서 루프 변수가 사용되는 위치를 알고 싶어 i와 j 같은 이름을 검색하면 프로그램의 절반을 차지할 수도 있다. 따라서 루프 변수 이름을 count와 같이 의미 있는 고유한 이름을 사용하는 게 더 좋다.

#include <iostream>

int main()
{
    int count = 10;

    // count from 10 down to 0
    while (count >= 0)
    {
        if (count == 0)
            std::cout << "blastoff!";
        else
            std::cout << count << " ";
        --count;
    }

    return 0;
}

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Iteration

루프가 실행될 때마다 이를 이터레이션(반복: iteration)이라고 한다.

루프 본체는 일반적으로 블록(block)이며 각 반복과 함께 해당 블록이 입력 및 종료되기 때문에 루프 본체 내부에 선언된 변수는 생성된 다음 반복될 때마다 소멸한다. 다음 예에서 변수 x는 5번 생성되고 소멸한다.

#include <iostream>

int main()
{
    int count = 1;
    int sum = 0; // sum is declared up here because we need it later (beyond the loop)

    while (count <= 5) // iterate 5 times
    {
        int x; // x is created here with each iteration

        std::cout << "Enter integer #" << count << ':';
        std::cin >> x;

        sum += x;

        // increment the loop counter
        ++count;
    } // x is destroyed here with each iteration

    std::cout << "The sum of all numbers entered is: " << sum;

    return 0;
}

위 예제의 경우 성능 문제가 발생할 수 있으므로 루프 이전에 변수 x를 정의하는 것이 좋다.

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Nested loops

루프를 다른 루프 안에 중첩할 수도 있다. 다음 예제에서 내부 르프와 외부 루프에는 각각 고유한 카운터가 있다. 그러나 내부 루프에 대한 표현식은 외부 루프 카운터를 사용한다.

#include <iostream>

// Loop between 1 and 5
int main()
{
    int outer = 1;
    while (outer <= 5)
    {
        // loop between 1 and outer
        int inner = 1;
        while (inner <= outer)
            std::cout << inner++ << " ";

        // print a newline at the end of each row
        std::cout << "\n";
        ++outer;
    }

    return 0;
}

This program prints:
1
1 2
1 2 3
1 2 3 4
1 2 3 4 5

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 번역: 이 포스트의 원문은 http://www.learncpp.com/cpp-tutorial/55-while-statements/ 입니다.