[Java] Control Flow Statement | 흐름 제어문

Control Flow Statement

 

흐름 제어문

 

 

 

- Java 에서 지원하는 흐름 제어문들은 아래와 같다:

 

• if Statement (if 문)
• switch Statement (switch 문)
• while Statement (while 문)
• do-while Statement (do-while 문)
• for Statement (for 문)

 

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if Statement (if 문)

 

- 기본적으로, if 문은 boolean 타입의 Test 결괏값에 따라 프로그램의 실행 흐름을 다르게 하는 기능을 제공한다.

 

 

 

if-then Statement

- if-then 문은 프로그램이 특정 경우에만 특정 영역을 수행할 수 있게 하는 흐름 제어 기법을 제공한다.

- then Clause에 하나의 Statement만 위치할 경우, Braces({ })를 생략할 수 있으나,
  Logical Error 예방을 위해 Braces 를 명시할 것이 권고된다.

 

Example. if-then Statement

void applyBrakes() {
    // the "if" clause: bicycle must be moving
    if (isMoving){ 
        // the "then" clause: decrease current speed
        currentSpeed--;
    }
}

 

 

 

if-then-else Statement

- if-then-else 문은 if-then 문에서 제공하지 못하는 Secondary Path 의 기능을 제공하는데,
  쉽게 말하면 if Clause 의 평가 결과가 false 인 경우 수행될 로직을 명시할 수 있게 한다.

 

Example. if-then-else Statement

void applyBrakes() {
    if (isMoving) {
        currentSpeed--;
    } else {
        System.err.println("The bicycle has already stopped!");
    } 
}

 

- 또한 else if Clause 를 통해 여러 Case 를 처리할 수 있는데,
  상단에 우선적으로 명시된 조건이 true 로 평가되어 먼저 처리되면, 그 아래에 명시된 조건들은 고려되지 않는다:

class IfElseDemo {
    public static void main(String[] args) {

        int testscore = 76;
        char grade;

        if (testscore >= 90) {
            grade = 'A';
        } else if (testscore >= 80) {
            grade = 'B';
        } else if (testscore >= 70) {
            grade = 'C';
        } else if (testscore >= 60) {
            grade = 'D';
        } else {
            grade = 'F';
        }
        System.out.println("Grade = " + grade);
    }
}

- 예를 들어, testscore 의 값이 76 인 경우, testscore >= 70 이 true 로 평가되어 grade = 'C' 문장이 수행되고,
  그 아래에 문장들은 수행되지 않는다.

 

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switch Statement (switch 문)

 

- if-then-else 문과 달리, switch 문은 평가의 결과값에 정확히 일치하는 case 로
  Execution Path 를 분기한다.

- 이떄, 평가식의 결괏값의 타입은 아래와 같다:

 

• byte, short, char, int, long Type
• enum Type
• String Class
• Character, Byte, Short, Integer 타입들로 Wrap 된 Special Class

 

- switch 문은 평가식을 평가한 결과에 해당되는 case 로 프로그램 실행 흐름을 분기시키고,
  만약 부합되는 case 가 없을 경우, default 문으로 분기시킨다.

- case 의 끝에는 break 문이 위치하여 swtich 문을 탈출할 수 있게 해야 하며,
  break 가 없으면, 평가식 값에 관계없이 다음 case 문이 연달아 실행된다,

 

 

 

Example. swtich Statement

public class SwitchDemo {
    public static void main(String[] args) {

        int month = 8;
        String monthString;
        switch (month) {
            case 1:  monthString = "January";
                     break;
            case 2:  monthString = "February";
                     break;
            case 3:  monthString = "March";
                     break;
            case 4:  monthString = "April";
                     break;
            case 5:  monthString = "May";
                     break;
            case 6:  monthString = "June";
                     break;
            case 7:  monthString = "July";
                     break;
            case 8:  monthString = "August";
                     break;
            case 9:  monthString = "September";
                     break;
            case 10: monthString = "October";
                     break;
            case 11: monthString = "November";
                     break;
            case 12: monthString = "December";
                     break;
            default: monthString = "Invalid month";
                     break;
        }
        System.out.println(monthString);
    }
}

 

 

 

Switch Expression (Java SE 12)

 

- break 문을 사용할 필요가 없고, 화살표와 중괄호를 사용하여 가독성을 높인 Syntax 이다.

- 마찬가지로, 중괄호에 실행문이 한 줄만 있는 경우엔 중괄호를 생략할 수 있다.
  (그러나, 중괄호 생략은 권고되지 않는다.)

 

char grade = 'B';

switch(grade) {
  case 'A', 'a' -> {
    System.out.println("Grade : A");
  }
  case 'B', 'b' -> {
    System.out.println("Grade : B");
  }
  default -> {
    System.out.println("Grade : C");
  }
}

 

 

 

yield Statement (Java SE 13)

 

- Java SE 12 부터는 switch Block 의 결과를 바로 변수에 대입할 수 있게 되었다.
  (이 경우, 중괄호를 사용할 수 없고, case 에 결부되는 문장은 단일 문장이어야 한다.)

- Java SE 13 부터는 case 에 결부되는 문장이 두 개 이상인 경우 yield 키워드를 통해 변수에 값을 대입할 수 있게 되었고,
  이 경우에는 default 가 반드시 존재해야 한다.

 

int numLetters = switch (day) {
    case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> {
        System.out.println(6);
        yield 6;
    }
    case TUESDAY -> {
        System.out.println(7);
        yield 7;
    }
    case THURSDAY, SATURDAY -> {
        System.out.println(8);
        yield 8;
    }
    case WEDNESDAY -> {
        System.out.println(9);
        yield 9;
    }
    default -> {
        throw new IllegalStateException("Invalid day: " + day);
    }
};

 

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while Statement (while 문)

 

while ( expression ) {
     statement(s)
}

 

- while 문은 expression이 true 일 경우, 해당 Block 을 수행하고, 다시 expression 을 평가하며,
  expression 의 결괏값이 false 가 될 때 까지 statement(s) 를 반복한다

- 이때, exrpession 의 반환값의 타입은 boolean 형 이어야 한다.

 

 

 

Example. Infinite Loop using the while Statement

while ( true) {
    // your code goes here
}

- expression 값을 true 로 설정하여, 무한루프를 구성할 수 있다.

 

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do-while Statement (do-while 문)

 

do {
    statement(s)
} while ( expression );

 

- do-while 문에서는 do Block이 항상 먼저 수행된 이후에 expression 이 평가된다.

  (그러므로, expression 의 결괏값에 관계없이 초기에 do Block 이 무조건 한 번은 수행된다는 차이가 있다.)
- 마찬가지로, do-while 문에서도 expression 의 결괏값이 false 가 될 때 까지 statement(s) 를 반복한다.

 

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for Statement (for 문)

 

for ( initialization; termination; increment ) {
    statement(s)
}

 

• initialization Expression
  - Loop 에 사용되는 변수들을 초기화하는 수식이다.
  - Loop 가 시작될 때 한 번만 수행된다.
   
• termination Expression
  - termination 의 결괏값이 false 이면, Loop 반복을 종료한다.
   
• increment Expression
  - 각 Iteration 마다 적용되는 수식이다.
  - Loop 에 연관된 어떠한 값을 증가시키거나 감소시키는 문장이 위치하게 된다.

 

 

 

Example. for Loop

for(int i=1; i<11; i++){
    System.out.println("Count is: " + i);
}

 

 

 

Example. Infinite Loop using the for Statement

for ( ; ; ) {
    // your code goes here
}

 

 

 

Iteration through Collections and arrays

int[] numbers = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};

for (int item : numbers) {
    System.out.println("Count is: " + item);
}

- 위와 같이, for 문을 통해 Container 를 간편히 Iteration 할 수 있다.

- Oracle 에서는 일반적인 for 문 형태를 통해 Iteration 하는 것 보다는
  가능하면 위와 같은 형태로 Iteration 할 것을 권고하고 있다.

 

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Reference: Oracle, The if-then and if-then-else Statements, URL, 2023년 2월 25일 검색

 

Reference: Oracle, The switch Statement, URL, 2023년 2월 25일 검색

 

Reference: Oracle, Switch Expressions, URL, 2023년 2월 26일 검색

 

Reference: Oracle, The while and do-while Statements, URL, 2023년 2월 25일 검색

 

Reference: Oracle, The for Statement, URL, 2023년 2월 25일 검색

 

Reference: 신용권, 임경균; 이것이 자바다(개정판); 한빛미디어; 2022