[Swift] 공식 문서 정리 (5) - Control Flow (제어 흐름) (for, while, repeat-while, if, switch case, break, continue, fallthrough)

 

안녕하세요 감자입니다. 오랜만에 스위프트 공식문서 정리글로 돌아왔어요. 사실 공식문서가 길고 기초공부라 재미없는 듯한 느낌을 줘서.. (정리오래걸림) 최대한 시간남으면 진행하는 편으로 했었는데, 제가 애플 아카데미에 입과하게 되면서! 시간이 좀 남게되었어요. 그래서 입과 전에 모든 스위프트 공식 문서를 정독하고 기초를 탄탄탄탄하게 다져보고자 부지런히 정리중에 있었습니다.

근데 마침!! 스위프트 개발자들만 모여있는 오픈채팅방이 있느데, 그 톡방에서 해당 문서를 하루에 한 챕터씩 모여서 스터디하자는 스터디 모집글이 올라왔고 얼른 지원해서 스터디에 참여하게되었어요~! 호호홋

요즘 그래서 스터디도 진행하면서 공식문서도 정독하고, 개발도 하고, 아주 갓생을 살고 있습니다. 그럼 스터디하면서 제가 정리한 글을 보시죠!

 

Swift Document chapter.05 Control Flow

 

Control Flow — The Swift Programming Language (Swift 5.6)

 

Control Flow (제어 흐름)

스위프트에서는 아래와 같은 다양한 제어 흐름문을 제공한다.

• While : 임무를 여러번 수행하는 반복문
• if, guard, switch : 정해진 조건을 기초로 하여 서로 다른 코드 분기를 실행하는 조건문
• break, continue : 실행 흐름을 코드 다른 곳으로 전달하는 역할
• for - in : 배열, 딕셔너리, 범위, 문자열 및 시퀀스들을 쉽게 반복하도록 하는 반복문

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For-in Loops (for-in 반복문)

배열의 항목, 수치 범위 또는 문자열같은 시퀀스를 반복하려고 할 때 사용한다.\

let names = ["A", "B", "C", "D"]
for name in names {
	print("This is \\(name)!.")
}

위처럼 시퀀스에서 각각의 값이 필요하지는 않은 경우에, 변수 이름 자리에 밑줄(_)을 사용하여 그 값을 무시할 수 도 있다.

let base = 3
let power = 10
var answer = 1

for _ in 1...power {
	answer += base
}

원하지 않는 눈금을 규칙적으로 건너뛰려면 stride(from:to:by:)함수를 사용할 수도 있다. 해당 함수는 0부터 60 사이의 값을 리턴한다.

stride(from:through:by:) 함수를 사용하면 닫힌 범위도 사용 가능하다.

let minuteInterval = 5
for tickMark in stride(from:0, to: 60, by: minuteInterval) {
  // 0, 5, 10, 15, ... 45, 50, 55
}

let hours = 12
let hourInterval = 3
for tickMark in stride(from: 3, through: hours, by: hourInterval) {
  // 3 시간마다 눈금을 그림 (3, 6, 9, 12)
}

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While Loops (while 반복문)

반복문은 조건이 false가 될 때까지 일련의 구문 집합을 수행한다. 첫번째 회차의 시작 전에 반복 횟수를 알 수 없을 때 사용하는 것이 효과적이다. 스위프트에서는 두가지 while 문을 제공한다.

• while 반복문 통과를 시작할 때마다 조건을 평가한다.
• repeat-while 반복문 통과가 끝날 때마다 조건을 평가한다.

While 문

단일 조건을 평가함으로써 시작한다. 조건이 true면 조건이 false가 될 때까지 일련의 구문 집합을 실행한다. 일반적인 형태는 아래와 같다.

while (조건) {
	statemens구문
}

예시로 미끄럼틀과 사다리 게임을 구현해보면 아래와 같다.

25번칸에 도착하거나 넘어가야 게임이 종료되고, 주사위를 굴려 게임을 진행한다. 따라서 주사위를 몇 번 굴리는지 정확하게 알 수 없으므로, while 문을 사용하여 구현할 수 있다.

25번칸에 도착하거나 넘어가야 게임이 종료되고, 주사위를 굴려 게임을 진행한다. 따라서 주사위를 몇 번 굴리는지 정확하게 알 수 없으므로, while 문을 사용하여 구현할 수 있다.

let finalSquare = 25
var board = [Int](repeating: 0, count: finalSquare + 1)
// 1번의 왼쪽부분에 있는 0번칸에서 말이 출발하므로 finalSquare은 26이 되어야한다.

board[03] = +08; board[06] = +11; board[09] = +09; board[10] = +02
board[14] = -10; board[19] = -11; board[22] = -02; board[24] = -08

var square = 0
var diceRoll = 0
while square < finalSquare {
  // 주사위를 굴림
  diceRoll += 1
  if diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
  // 굴린 양만큼 이동함
  square += diceRoll
  if square < board.count {
    // 여전히 게임 판 위면, 뱀이나 사다리를 따라 오르내림
    square += board[square]
  }
}
print("Game over!")

 

Repeat-While 문

while 반복문이 다르게 변화한 형태이다. 반복 조건을 고려하기 전에 처음에 반복문 블럭을 한 번 통과한다. 그런 다음에 false가 될 때까지 반복한다. 다른 언어의 do-while문과 유사한 기능을 갖는다.

repeat {
	statements-구문
} while (조건) 

repeat-while문을 사용하여 위의 사다리게임의 코드를 변형시킬 수 있다. 위 코드에서는 주사위를 굴리고, if 문을 활용하여 뱀인지 사다리인지 구별하였다. 하지만 repeat-while문을 사용하면, 초반에 뱀인지 사다리인지 검사한 후에, 주사위를 굴릴 수 있다.

repeat {
  // 뱀이나 사다리를 따라 오르내림
  square += board[square]
  // 주사위를 굴림
  diceRoll += 1
  if diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
  // 굴림 양에 따라 이동함
  square += diceRoll
} while square < finalSquare
print("Game over!")

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Conditional Statements (조건문)

정해진 조건을 기초로 서로 다른 코드 조각을 실행할 때 유용하다. 스위프트에서는 if 문과 switch 문 두가지 방법의 조건문을 제공한다.

• if 적은 결과만 발생 가능한 단순한 조건 평가에서 사용
• switch 여러 순서로 발생 가능한 더 복잡한 조건에 적합, 패턴 매칭이 실행할 적절한 코드에서 유용하게 사용

 

if 문

해당 조건이 true 일 때만 구문 집합을 실행한다.

var temperture = 30
if temperture >= 32 {
	print("too hot")
}

if 조건이 false 인 상황을 위해서 else 절이라는 대안 구문 집합을 함께 사용할 수 있다. 그리고 추가적인 절을 고려하기 위해 여러개의 if 문을 연쇄할 수 있다.

if temperture >= 32 {
	print("too hot")
} else if temperture < 32 {
	print("정상")
} else {
	print("cold")
}

추가적으로 마지막 else절은 옵션이며, 조건집합을 완료할 필요가 없으면 배제하고 작성하여도 된다.

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switch 문

일치 가능한 여러 패턴과 같은 값을 비교하고 고려할 때 사용한다. if문의 대안으로 여러개의 잠재적인 상태에 대한 응답을 제공한다. 하나의 값을 똑같은 타입의 하나 이상의 값들과 비교한다.

switch (고려할 값) {
case value1:
	value1일 때의 응답
case value2:
	value2일 때의 응답
case value3:
	value3일 때의 응답
default:
	위 value 가 모두 아닌 경우
}

// 가독성을 위해 같은 조건을 case절 안에 함께 입력도 가능하다.
case "a", "A":
  print("The letter A")
default:
  print("Not the letter A")
}

switch 문 case 절 하나와 반드시 일치해야하고, 그것이 아닐 경우 default문을 통과시켜야하기 때문에, 무조건적으로 default 구문을 입력해주어야 한다.

 

No implicit fallthrough (암시적으로 빠져나가지 않음)

스위프트의 switch문은 기본적으로 각각의 case절을 빠져나가 다음으로 들어가지 않는다. 그 대신, 명시적인 break 문 없이도, 첫번째로 일치한 switch case 절을 완료하자마자 곧 전체 switch 문을 종료한다.

 

Interval Matching (구간 맞춤)

switch case 절에서 값이 일정구간에 포함되는지를 검사할 수 있다. 다음 예제는 수치구간을 사용하여 어떤 크기의 수든 자연어로 세는 기능을 제공한다.

아래 코드에서는 각각의 case 절은 해당 값을 하나의 수나 구간과 비교 한다.

let approximateCount = 62
let countedThings = "moons orbiting Saturn"
let naturalCount: String
switch approximateCount {
case 0:
  naturalCount = "no"
case 1..<5:
  naturalCount = "a few"
case 5..<12:
  naturalCount = "several"
case 12..<100:
  naturalCount = "dozens of"
case 100..<1000:
  naturalCount = "hundreds of"
default:
  naturalCount = "many"
}
print("There are \\(naturalCount) \\(countedThings).")

 

Tuples (튜플)

튜플을 사용하면 동일한 swtich 문에서 여러개의 값을 테스트할 수 있다. 각각의 튜플 원소를 서로 다른 값 또는 구간과 테스트할 수 있다. 대안으로 밑줄 (_) 을 쓰면 가능한 어떤 값과도 일치하게 되는데, 이를 ‘와일드 카드 패턴'이라고 한다.

아래 예제는 (Int, Int) 라는 단순한 튜플 타입으로 표현한 (x, y) 점을 취하여 출력해보았다.

let somePoint = (1, 1)
switch somePoint {
case (0, 0):
  print("\\(somePoint) is at the origin")
case (_, 0):
  print("\\(somePoint) is on the x-axis")
case (0, _):
  print("\\(somePoint) is on the y-axis")
case (-2...2, -2...2):
  print("\\(somePoint) is inside the box")
default:
  print("\\(somePoint) is outside of the box")
}

 

Value Bindings (값 연결)

switch case 절은 일치하는 값 또는 값들에 case 절 본문에서 사용할 임시 상수나 변수로 이름을 지을 수 있다. 이러한 동작을 값연결(value binding) 이라고 하는데 이는 case 절 본문 안의 임시 상수나 변수에 값을 연결하기 때문이다.

아래 예제는 (Int, Int) 라는 튜플타입으로 표현한 (x,y) 점을 취하여, 출력해보았다.

let anotherPoint = (2, 0)
switch anotherPoint {
case (let x, 0):
  print("on the x-axis with an x value of \\(x)")
case (0, let y):
  print("on the y-axis with a y value of \\(y)")
case let (x, y):
  print("somewhere else at (\\(x), \\(y))")
}

 

Where 절

switch case 절에 where 절을 사용하면 추가 조건을 검사할 수 있다. wher 절 조건평가가 true 일 경우에만 출력한다.

최종 case 절은 남아있는 가능한 값과 일치하므로, switch문을 완전히 소진하게 만든는 default 절이 필요가 없다.

let yetAnotherPoint = (1, -1)
switch yetAnotherPoint {
case let (x, y) where x == y:
  print("(\\(x), \\(y)) is on the line x == y")
case let (x, y) where x == -y:
  print("(\\(x), \\(y)) is on the line x == -y")
case let (x, y):
  print("(\\(x), \\(y)) is just some arbitrary point")
}

 

Compound Cases (복합 case절)

switch 문에서 동일한 본문을 공유하는 여러 개의 case 절은 쉼표를 두어 여러 패턴을 작성하여 조합할 수 있다.

let someCharacter: Character = "e"
switch someCharacter {
case "a", "e", "i", "o", "u":
  print("\\(someCharacter) is a vowel")
case "b", "c", "d", "f", "g", "h", "j", "k", "l", "m",
     "n", "p", "q", "r", "s", "t", "v", "w", "x", "y", "z":
  print("\\(someCharacter) is a consonant")
default:
  print("\\(someCharacter) is not a vowel or a consonant")
}

복합 case 절은 value binding 값연결 을 포함할 수도 있다. 복합 case 절의 모든 패턴은 동일한 값연결 집합을 포함해야하며, 각각의 연결은 모든 복합 case절 패턴에서 똑같은 타입의 값을 가져야 한다. 이는, 복합 case 절의 어느 부분이 일치하든 간에, case 절 본문 코드가 연결 값에 항상 접근할 수 있고 값의 타입이 항상 똑같도록, 보장한다.

let stillAnotherPoint = (9, 0)
switch stillAnotherPoint {
case (let distance, 0), (0, let distance):
  print("On an axis, \\(distance) from the origin")
default:
  print("Not on an axis")
}

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Control Transfer Statements (제어 전달문)

제어전달문은 제어를 코드 한 곳에서 다른 곳으로 전달하여, 코드 실행 순서를 바꾼다. 스위프트에서는 아래 다섯개의 제어전달문을 제공한다.

• continue
• break
• fallthrough
• return // ch6 [Funcions]에서 자세하게 다룸
• throw // ch17 [Error처리]에서 자세하게 다룸

 

Continue 문

지금하고 있는 실행을 멈추고, 반복문을 통과하여 다음 회차 맨 앞에서 다시 시작하라. 고 전달해준다. 이는 반복문을 완전히 떠나지 않고도 현재 회차에서 할 건 다했다고 전달하는 것이다.

아래 코드처럼 구현할 경우, if 문을 통과하게 될 경우 그 이후의 append 를 실행하지 않고 다으 character 로 넘어가게된다.

let puzzleInput = "great minds think alike"
var puzzleOutput = ""
let charactersToRemove: [Character] = ["a", "e", "i", "o", "u", " "]
for character in puzzleInput {
  if charactersToRemove.contains(character) {
    continue
  }
  puzzleOutput.append(character)
}
print(puzzleOutput)

 

break 문

break문은 곧바로 전체 제어 흐름문 실행을 끝내버린다. switch 문이나 반복문 실행을 다른 경우보다 더 일찍 종결하고 싶을때 switch문이나 반복문 안에 break문을 사용할 수 있다.

Break in a Loop Statement (반복문 안의 break 문)

반복문 안에서 사용할 땐, break 가 반복문 실행을 곧바로 끝내고 제어를 반복문 닫는 중괄호 (}) 뒤의 코드로 옮긴다. 더 이상 반복문의 현재 회차 코드를 실행하지도, 반복문 회차를 시작하지도 않는다.

Break in a switch statement (switch 안의 break 문)

switch 문 안에서 사용할 땐, break 가 switch 문 실행을 곧바로 끝내고 제어를 switch 문 닫는 중괄호 (}) 뒤의 코드로 옮기도록 한다.

이런 동작을 사용하면 switch문에 있는 하나 이상의 case 절을 일치시켜서 무시할 수 있다. 스위프트의 switch 문은 완전히 소진해야 하며 빈 case 절을 허용하지 않기 때문에, 의도를 명시하기 위해선 일부러 case 절을 일치시키고 무시하는 게 필요할 때가 있다. 이를 하려면 무시하려는 case 절 전체 본문을 break 문으로 작성하면 된다. switch 문이 해당 case 절과 일치할 때, case 절 안의 break 문이 switch 문 실행을 곧바로 끝낸다.

 

Fallthrough 문

스위프트의 switch문은 각각의 case 절 밑을 빠져나가 다음으로 들어가지 않는다. 하지만 fallthrough를 사용하면 하나의 case 문을 거친 뒤, 그 다음 case 문의 내용을 이어서 실행하는 동작이 가능하다. 프로그램은 비록 그 다음 switch case가 현재 조건을 충족하지 않는다고 하더라도 fallthrough문이 있다면 이어서 실행하게 되는 것이다.

let integerToDescribe = 5
var description = "The number \\(integerToDescribe) is"
switch integerToDescribe {
case 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19:
  description += " a prime number, and also"
  fallthrough
default:
  description += " an integer."
}
print(description)
// "The number 5 is a prime number, and also an integer." 를 인쇄함

 

Labeled statements (이름표 구문)

스위프트에서 코드를 구현하다 보면, break문이 어느 반복문 또는 조건문을 종료할지 명확하게 명시하는 것이 필요할 때가 있다. 또 continue 문이 어느 반복문에 영향을 줄지 명시해야할 때도 있다.

이럴 때 이름표 구문을 사용하면 유용하다.

(label name) : while (조건) {
	statements 구문
}

위의 뱀과 사다리 게임코드를 사용해서 예제를 작성해보자.

gameLoop: while square != finalSquare {
  diceRoll += 1
  if diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
  switch square + diceRoll {
  case finalSquare:
    // diceRoll 이 최종 정사각형으로 이동시킬 것이므로, 게임이 끝남
    break gameLoop
  case let newSquare where newSquare > finalSquare:
    // diceRoll 이 최종 정사각형 너머로 이동시킬 것이므로, 다시 굴림
    continue gameLoop
  default:
    // 이는 유효한 이동이므로, 자신의 효과를 찾아냄
    square += diceRoll
    square += board[square]
  }
}
print("Game over!")

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Early Exit (이른 탈출문)

guard 문은, if문과 같이 표현식의 불리언 값에 의존하여 구문을 실행한다. guard문은 guard문 뒤의 코드를 실행하기 위해선 조건이 반드시 참이길 요구하고자 사용한다. if 문과 달리, guard문에는 항상 else 절이 있다. 조건이 참이 아니면 else 절 안의 코드를 실행한다.

아래 코드에서 guard문 조건에 부합하면, guard문 닫는 중괄호 뒤의 코드를 계속 실행한다. 조건절에서 옵셔널 연결로 값을 할당한 어떤 변수 또는 상수든 guard 문이 있는 코드 블럭 나머지에서 사용 가능하다.

해당 조건을 부합하지 않으면 else 분기 안의 코드를 실행한다. 해당 분기는 guard 문이 있는 코드 블럭을 탈출 하기 위해 반드시 제어를 옮겨야 한다. 이는 return, break, continue, throw와 같은 제어 전달문으로 할 수도, 아니면 fetalError 같은 반환 안하는 함수나 메서드 호출로 할 수 있다.

필수 조건으로 guard 문을 사용하는 건, 동일한 검사를 if 문으로 하는 것과 비교하여, 코드 가독성을 개선한다. 이는 실행 코드를 else 블럭으로 포장하지 않고도 작성하게 해주며, 위반 조건을 처리하는 코드를 필수 조건과 나란히 유지하도록 해준다.

func greet(person: [String: String]) {
  guard let name = person["name"] else {
    return
  }

  print("Hello \\(name)!")

  guard let location = person["location"] else {
    print("I hope the weather is nice near you.")
    return
  }

  print("I hope the weather is nice in \\(location).")
}

greet(person: ["name": "John"])
// "Hello John!" 을 인쇄함
// "I hope the weather is nice near you." 를 인쇄함
greet(person: ["name": "Jane", "location": "Cupertino"])
// "Hello Jane!" 을 인쇄함
// "I hope the weather is nice in Cupertino." 를 인쇄함

+) 간략한 추가설명

guard문은 조건이 틀린 경우는 모두 버리고, 우리가 원하는 조건만 통과시키겠다는 기능으로 사용된다. if문과의 차이점으로 보면 if문은 '~면 ~해라' 의 실행 구문이지만, guard는 '~아니면 끝내라' 라는 의미이기 때문이다. 따라서 guard문은 '빠른 종료'의 핵심이라고 한다.

그니까, 조건이 맞지 않으면 종료시키도록 하는 문법이 반드시 포함되어야 하기 때문에, early exit 라는 키워드의 제목으로 위의 예시가 나온 것이다. (guard문은 return 이나 throw를 통해 빠른 종료를 꼭!! 해주어야 한다.)

 

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Checking API Availability (API 사용 가능성 검사)

스위프트는 사용 불가능한 API 를 사용하는 사고가 없도록 API 사용 가능성 검사를 내장지원 한다.

컴파일러는 코드에서 사용한 모든 API 가 프로젝트에서 지정한 배포 대상에서 사용가능한 지 검증하기 위해 SDK에 있는 사용 가능성 정보를 사용한다. 사용불가능한 API를 사용하려고 하면 컴파일 에러를 보고한다.

실행 시간에 사용 가능한 지에 따라 사용하려는 API, 코드 블럭을 조건부로 실행하려면 사용 가능성 조건을 if 문이나 guard 문 안에 사용합니다. 컴파일러는 해당 코드 블럭 API 가 사용 가능한 지 검증할 때 사용 가능성 조건에 있는 정보를 사용한다.

if #available(iOS 10, macOS 10.12, *) {
  // iOS 에서는 iOS 10 API 를 사용하고, macOS 에서는 macOS 10.12 API 를 사용함
} else {
  // 물러나서 더 이전 iOS 와 macOS API 를 사용함
}