[C++] 범위기반 for문

범위 기반 for 루프는 C++11에서 도입된 기능으로, 컨테이너(예: std::vector, std::list, 배열 등)의 모든 요소를 순회하는 간결하고 안전한 방법을 제공합니다. 반복문을 작성할 때 코드의 가독성을 높이고 오류를 줄일 수 있습니다.

 

기본 문법

범위 기반 for 루프의 기본 문법은 다음과 같습니다

for (declaration : container) {
    // 반복할 코드
}

 

• declaration: 각 요소를 받을 변수를 선언합니다.
• container: 순회할 대상(배열, 벡터 등)을 지정합니다.

예제

벡터 순회

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

    for (int num : numbers) {
        std::cout << num << " "; // 각 요소를 출력
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

 

배열 순회

#include <iostream>

int main() {
    int arr[] = {10, 20, 30, 40};

    for (int num : arr) {
        std::cout << num << " "; // 각 요소를 출력
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

 

참조 및 auto 키워드 활용

컨테이너의 요소를 수정하거나, 복사 없이 참조로 순회하고자 할 때, 참조(&)와 auto 키워드를 활용할 수 있습니다. 특히 auto 키워드는 요소의 타입을 명시할 필요가 없기 때문에 가독성과 유지보수성에서 유리합니다.

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

    for (auto& num : numbers) {
        num *= 2; // 각 요소를 두 배로 증가
    }

    for (const auto& num : numbers) {
        std::cout << num << " "; // 변경된 요소 출력
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

전통적인 for 루프와의 비교

범위 기반 for 루프는 전통적인 인덱스 기반 for 루프에 비해 경계 조건을 따로 설정할 필요가 없어 더 간결하며, 인덱스를 실수로 잘못 사용하는 오류를 방지할 수 있습니다.

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 전통적인 for 루프
    for (size_t i = 0; i < numbers.size(); ++i) {
        std::cout << numbers[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    // 범위 기반 for 루프
    for (int num : numbers) {
        std::cout << num << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

[C언어] 반복문-for 반복문, while 반복문, do-while 반복문

[C언어] 반복문-for 반복문, while 반복문, do-while 반복문

 

C++20 Ranges와의 차이점

C++20에서는 ranges 라이브러리가 도입되어 더 유연한 순회가 가능합니다. ranges는 필터링이나 변환과 같은 처리가 포함된 순회를 쉽게 구현할 수 있게 합니다. 예를 들어, 짝수만 출력하는 코드는 다음과 같이 작성할 수 있습니다

#include <iostream>
#include <vector>
#include <ranges>

int main() {
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

    for (int num : numbers | std::views::filter([](int n) { return n % 2 == 0; })) {
        std::cout << num << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

장점

1. 가독성: 코드가 간결해지고, 반복 구조가 명확해집니다.
2. 안전성: 경계 조건을 명시적으로 체크할 필요가 없고, 컨테이너의 크기에 맞춰 자동으로 반복합니다.
3. 일관성: 다양한 컨테이너를 동일한 방식으로 순회할 수 있습니다.

주의사항

• 범위 기반 for 루프는 컨테이너의 요소가 복사 가능한 경우에만 사용할 수 있으며, const 객체는 수정할 수 없습니다.
• C++20부터는 ranges와 함께 더 복잡한 조건을 포함한 순회가 가능합니다.

범위 기반 for 루프는 C++에서 반복 작업을 간편하게 수행할 수 있는 중요한 도구로, 코드의 가독성과 안정성을 높이는 데 크게 기여합니다.