[모던 자바스크립트 Deep Dive] 8장 제어문

서론

제어문(control flow statement)은 조건에 따라 코드 블록을 실행(조건문)하거나 반복 실행(반복문)할 때 사용한다. 일반적으로 코드는 위에서 아래 방향으로 순차적으로 실행되지만, 제어문을 사용하면 코드의 실행 흐름을 인위적으로 제어할 수 있다.

// 제어문 예시
var answer = 5;
for (let i = 0 ; i < 3 ; i++) {
	answer = answer + 2;
}

하지만 실행 순서가 변경되는 것은 코드의 흐름을 이해하기 어렵게 만들어 가독성을 해치는 단점이 있다. forEach, map, filter, reduce와 같은 고차 함수를 사용한 함수형 프로그래밍 기법에서는 제어문의 사용을 억제하여 복잡성을 해결하려고 한다.

 

블록문

블록문(block statement/compound statement)은 0개 이상의 문을 중괄호로 묶은 것이다. 코드 블록 또는 블록이라고 부르기도 한다.

자바스크립트는 블록문을 하나의 실행 단위로 취급한다. 블록문은 단독으로 사용할 수도 있지만, 일반적으로 제어문이나 함수를 정의할 때 사용한다.

// 블록문
{
    var foo = 10;
}

// 제어문
var x = 1;
if (x < 10) {
    x++;
}

// 함수 선언문
function sum(a, b) {
    return a + b;
}

문의 끝에는 세미콜론을 붙이는 것이 일반적이다. 하지만 블록문은 언제나 문의 종료를 의미하는 자체 종결성을 갖기 때문에, 블록문의 끝에는 세미콜론을 붙이지 않는다.

 

조건문

조건문(conditional statement)은 주어진 조건식(conditional expression)의 평가 결과에 따라 코드 블록(블록문)의 실행을 결정한다. 조건식은 불리언 값으로 평가될 수 있는 표현식이다. 자바스크립트는 if...else 문과 switch 문, 두 가지 조건문을 제공한다.

 

if... else 문

if (조건식) {
  // 조건식이 참이면 이 코드 블록이 실행된다.
} else {
  // 조건식이 거짓이면 이 코드 블록이 실행된다.
}

if...else 문은 주어진 조건식의 평가 결과, 즉 논리적 참 또는 거짓에 따라 실행할 코드 블록을 결정한다.

만약 if 문의 조건식이 불리언 값이 아닌 값으로 평가되면, 자바스크립트 엔진에 의해 암묵적으로 불리언 값으로 강제 변환되어 실행할 코드 블록이 결정된다.

 

if (조건식1) {
  // 조건식1이 참이면 이 코드 블록이 실행된다.
} else if (조건식2) {
  // 조건식2가 참이면 이 코드 블록이 실행된다.
} else {
  // 조건식1과 조건식2가 모두 거짓이면 이 코드 블록이 실행된다.
}

조건식을 추가하고 싶은 경우에는 else if 문을 사용한다. else if 문과 else 문은 옵션이며, else if 문은 여러 개 사용할 수 있지만 if 문과 else 문은 2번 이상 사용할 수 없다.

 

var num = 2;
var kind;

// if...else 문
if (num > 0) {
  kind = '양수';
} else {
  kind = '음수'; // 0은 음수가 아니다.
}
console.log(kind); // 양수

// 삼항 조건 연산자
var num = 2;
var kind = num ? (num > 0 ? '양수' : '음수') : '영';
console.log(kind); // 양수

코드 블록 내의 문이 하나라면 중괄호를 생략할 수 있다. 하지만 코드의 가독성과 유지보수를 위해 사용하는 것이 좋다.
대부분의 if...else 문은 삼항 조건 연산자로 바꿔 쓸 수 있다.

 

하지만 조건에 따라 실행해야 할 내용이 복잡하여 여러 줄의 코드가 필요하다면 if...else 문을 사용하는 편이 가독성에 좋다.

 

switch 문

switch (표현식) {
  case 표현식1:
    // switch 문의 표현식과 표현식1이 일치하면 실행될 문;
    break;
  case 표현식2:
    // switch 문의 표현식과 표현식2가 일치하면 실행될 문;
    break;
  default:
    // switch 문의 표현식과 일치하는 case 문이 없을 때 실행될 문;
}

switch 문은 주어진 표현식을 평가하여 그 값과 일치하는 표현식을 갖는 case 문으로 실행 흐름을 옮긴다.

 

switch 문의 표현식과 일치하는 case 문이 없다면 실행 순서는 default 문으로 이동한다. default 문은 선택사항으로, 사용할 수도 있고 사용하지 않을 수도 있다.

 

var month = 11;
var monthName;

switch (month) {
  case 1: monthName = 'January'; break;
  case 2: monthName = 'February'; break;
  case 3: monthName = 'March'; break;
  case 4: monthName = 'April'; break;
  case 5: monthName = 'May'; break;
  case 6: monthName = 'June'; break;
  case 7: monthName = 'July'; break;
  case 8: monthName = 'August'; break;
  case 9: monthName = 'September'; break;
  case 10: monthName = 'October'; break;
  case 11: monthName = 'November'; break;
  case 12: monthName = 'December'; break;
  default: monthName = 'Invalid month';
}
console.log(monthName); // November

case 문의 마지막에는 break 문을 넣어 코드 블록을 탈출하게 한다. break 문이 없다면 switch 문을 탈출하지 않고 모든 case 문과 default 문을 실행하는 폴스루(fall through)가 일어난다. 폴스루가 유용한 경우도 있지만, 그렇지 않은 경우에는 case 문에 break 문을 넣어 폴스루가 일어나지 않도록 해야 한다.

 

if...else 문으로 해결할 수 있다면 switch 문보다 if...else 문을 사용하는 편이 좋다. 하지만 조건이 너무 많아서 if...else 문보다 switch 문을 사용했을 때 가독성이 더 좋다면 switch 문을 사용하는 편이 좋다.

 

폴스루(fall through)

switch 문에서 폴스루(fall through)란 case 문에서 break 문을 생략한 것을 말한다. 이때 코드 블록을 탈출하지 않고 다음 case 문으로 실행 흐름이 이어진다. 이러한 특성을 활용해 여러 개의 case 문을 하나의 조건으로 사용할 수 있다.

 

폴스루를 활용하면 여러 개의 case 문을 하나의 조건으로 사용할 수 있어 코드를 간결하게 만들 수 있다.

 

하지만 break 문을 빼먹었을 때 발생하는 버그를 찾기 어렵고 폴스루 현상이 발생했는지 파악하기 힘들어 오류 발생 가능성이 높아진다는 단점도 있다. 따라서 폴스루 현상을 의도적으로 활용할 때 이외에는 case 문에 break 문을 빼먹지 않도록 주의해야 한다.

 

var month = 11;
var monthName;

switch (month) {
  case 1: 
  case 2: 
  case 3: 
  case 4:
    monthName = '봄';
    break;
  case 5:
  case 6:
  case 7:
  case 8:
    monthName = '여름';  
    break;
  case 9:
  case 10:
  case 11:
    monthName = '가을';
    break;  
  case 12:
    monthName = '겨울';
    break;
  default:
    monthName = '알 수 없는 계절';
}

console.log(monthName); // 가을

위 예제는 폴스루 현상을 활용해 여러 case 문을 하나의 조건으로 묶어 처리하고 있다. case 9, 10, 11에는 실행문이 없고 break 문도 없다. 따라서 month가 9, 10, 11 중 하나와 일치하면 실행 흐름은 case 11의 문으로 이동해 monthName에 '가을'을 할당하고 break 문으로 switch 문을 탈출한다.

 

var year = 2000; 
var month = 2;
var days = 0;

switch (month) {
  case 1: case 3: case 5: case 7: case 8: case 10: case 12:
    days = 31;
    break;
  case 4: case 6: case 9: case 11:
    days = 30;
    break;
  case 2:
    // 윤년 계산 알고리즘
    // 1. 연도가 4로 나누어떨어지는 해(2000, 2004, 2008, 2012, 2016, 2020...)는 윤년이다.
    // 2. 연도가 4로 나누어떨어지더라도 연도가 100으로 나누어떨어지는 해(2000, 2100, 2200...)는 평년이다.
    // 3. 연도가 400으로 나누어떨어지는 해(2000, 2400, 2800...)는 윤년이다.
    days = ((year % 4 === 0 && year % 100 !== 0) || (year % 400 === 0)) ? 29 : 28;
    break;
  default:
    console.log('잘못된 달');
}

console.log(days); // 29

위는 윤년을 계산하는 예제로, 폴스루를 이용해 코드를 간결하게 표현하고 있다.

 

위의 윤년 예제는 1, 3, 5, 7, 8, 10, 12월은 모두 31일까지 있고, 4, 6, 9, 11월은 모두 30일까지 있다는 점, 그리고 2월은 평년이면 28일, 윤년이면 29일까지 있다는 점을 이용해 간결하게 구현되었다. 여기서도 폴스루를 활용해 여러 case 문을 하나로 묶어서 처리하고 있다.

 

이처럼 폴스루는 여러 개의 case 문을 하나의 조건으로 사용할 때 유용하다. 하지만 break 문을 빼먹으면 찾기 어려운 버그로 이어질 수 있으니, 폴스루를 활용하는 경우가 아니라면 case 문에는 반드시 break 문을 사용해야 한다.

 

반복문

반복문(loop statement)은 조건식의 평가 결과가 참인 경우 코드 블록을 실행한다. 그 후 조건식을 다시 평가하여 여전히 참인 경우 코드 블록을 다시 실행한다. 이는 조건식이 거짓일 때까지 반복된다.

자바스크립트는 세 가지 반복문인 for 문, while 문, do...while 문을 제공한다.

 

이 외에도 해당 반복문을 대체할 수 있는, ES6에서 도입된 이터러블을 순회할 수 있는 for...of 문 등 다양한 반복문을 제공한다. 배열을 순회할 때 사용하는 forEach 메서드, 객체의 프로퍼티를 열거할 때 사용하는 for...in 문 등이 그 예이다. 하지만 for 문, while 문, do...while 문은 반복문의 기본으로, 상황에 맞게 적절한 반복문을 사용하는 것이 중요하다.

 

for 문

for (변수 선언문 또는 할당문; 조건식; 증감식) {
  // 조건식이 참인 경우 반복 실행될 문
}

for 문은 조건식이 거짓으로 평가될 때까지 코드 블록을 반복 실행한다.

 

for 문은 먼저 변수 선언문 또는 할당문을 실행하고, 조건식의 평가 결과가 참이면 코드 블록을 실행한다. 코드 블록 실행이 끝나면 증감식을 실행하고, 다시 조건식의 평가 결과가 참이면 코드 블록을 실행한다. 이는 조건식이 거짓일 때까지 반복된다.

 

for (;;) { ... } // 무한루프

for 문의 변수 선언문, 조건식, 증감식은 모두 옵션이므로 반드시 사용할 필요는 없다. 단, 어떤 식도 선언하지 않으면 무한루프가 된다.

 

for (var i = 1; i <= 6; i++) {
  for (var j = 1; j <= 6; j++) {
    if (i + j === 6) console.log(`[${i}, ${j}]`);
  }
}

또한 for 문 내에 for 문을 중첩해서 사용하는 중첩 for 문도 가능하다.

while 문

while (조건식) {
  // 조건식이 참인 경우 반복 실행될 문
}

while 문은 주어진 조건식의 평가 결과가 참이면 코드 블록을 계속해서 반복 실행한다. while 문은 조건문의 평가 결과가 거짓이 되면 실행을 종료한다.

 

var count = 0;

while (count < 3) {
  console.log(count);
  count++;
}

for 문은 반복 횟수가 명확할 때 주로 사용하고, while 문은 반복 횟수가 불명확할 때 주로 사용한다.

 

var count = 0;

while (true) {
  console.log(count);
  count++;
  if (count === 3) break;
}

만약 조건식의 평가 결과가 언제나 참이라면 무한루프가 된다. 이때 무한루프를 탈출하기 위해서는 코드 블록 내에 if 문으로 탈출 조건을 만들고 break 문으로 코드 블록을 탈출하면 된다.

 

do... while 문

do {
  // 조건식이 참인 경우 반복 실행될 문
} while (조건식);

do...while 문은 코드 블록을 먼저 실행하고 조건식을 평가한다. 따라서 코드 블록은 무조건 한 번 이상 실행된다.

 

var count = 0;

do {
  console.log(count);
  count++;
} while (count < 3);

do...while 문은 코드 블록을 먼저 실행하고 조건식을 평가하므로, while 문과는 달리 코드 블록이 최소한 한 번은 실행된다는 것이 보장된다.

 

break 문

if (true) {
  break; // Uncaught SyntaxError: Illegal break statement
}

 

break 문은 레이블 문, 반복문(for, while, do...while)의 코드 블록을 탈출한다. 또한 switch 문에서 case를 탈출하기 위해 사용된다. 이 외에 break 문을 사용하면 SyntaxError(문법 에러)가 발생한다.

 

 

// foo라는 식별자가 붙은 레이블 블록문
foo: {
  console.log(1);
  break foo; // foo 레이블 블록문을 탈출한다.
  console.log(2);
}

console.log('Done!');

여기서 레이블 문(label statement)이란 식별자가 붙은 문을 말하며, 프로그램의 실행 순서를 제어하는 데 사용한다. 사실 switch 문의 case 문과 default 문도 레이블 문이다. 레이블 문을 탈출하려면 break 문에 레이블 식별자를 지정해야 한다.

 

// outer라는 식별자가 붙은 레이블 for 문
outer: for (var i = 0; i < 3; i++) {
  for (var j = 0; j < 3; j++) {
    // i + j === 3이면 outer라는 식별자가 붙은 레이블 for 문을 탈출한다.
    if (i + j === 3) break outer;
    console.log(`inner [${i}, ${j}]`);
  }
}

console.log('Done!');

중첩된 for 문의 내부 for 문에서 break 문을 실행하면 내부 for 문을 탈출하여 외부 for 문으로 진입한다. 이때 내부 for 문이 아닌 외부 for 문을 탈출하려면 레이블 문을 사용해야 한다.

 

레이블 문은 중첩된 for 문을 외부로 탈출할 때 유용하지만, 그 외의 경우에는 권장되지 않는다. 레이블 문을 남용하면 프로그램의 흐름이 복잡해져서 가독성이 나빠지고 오류를 발생시킬 가능성이 높아지기 때문이다.

 

continue 문

var string = 'Hello World.';
var search = 'l';
var count = 0;

// 문자열은 유사배열이므로 for 문으로 순회할 수 있다.
for (var i = 0; i < string.length; i++) {
  // 'l'이 아니면 현 지점에서 실행을 중단하고 반복문의 증감식으로 이동한다.
  if (string[i] !== search) continue;
  count++; // continue 문이 실행되면 이 문은 실행되지 않는다.
}

console.log(count); // 3

// 참고로 String.prototype.match 메서드를 사용해도 같은 동작을 한다.
const regexp = new RegExp(search, 'g');
console.log(string.match(regexp).length); // 3

continue 문은 반복문의 코드 블록 실행을 현 지점에서 중단하고 반복문의 증감식으로 실행 흐름을 이동시킨다. break 문처럼 반복문을 탈출하지는 않는다.

 

// continue 문을 사용하지 않으면 if 문 내에 코드를 작성해야 한다.
for (var i = 0; i < string.length; i++) {
  // 'l'이면 카운트를 증가시킨다.
  if (string[i] === search) {
    count++;
    // code
    // code 
    // code
  }
}

// continue 문을 사용하면 if 문 밖에 코드를 작성할 수 있다.
for (var i = 0; i < string.length; i++) {
  // 'l'이 아니면 카운트를 증가시키지 않는다.
  if (string[i] !== search) continue;
  
  count++;
  // code
  // code
  // code
}

만약 if 문 내에서 실행해야 할 코드가 한 줄이라면 continue 문을 사용하지 않고, if 문 내에 코드를 작성하는 편이 간편하고 가독성도 좋다.

 

하지만 if 문 내에서 실행해야 할 코드가 길다면 들여쓰기 수준이 깊어지므로 continue 문을 사용하는 편이 가독성 측면에서 더 좋다.