break와 continue

반복 도중에 찾던 값을 이미 찾았다면 나머지 반복은 필요 없고, 처리할 수 없는 항목을 만났다면 그 항목만 건너뛰고 다음으로 넘어가면 됩니다. 이럴 때 쓰는 것이 반복을 끝내는 break와 이번 회차의 나머지를 건너뛰는 continue입니다.

두 문장은 남은 문장을 조건 없이 건너뛰는 점프이므로, 어느 문장을 대상으로 하는지, 실행이 어디로 가는지, 그 사이에 어떤 작업이 빠지는지를 함께 읽어야 합니다. 아래 그림은 두 문장의 대상과 반복문 종류별 도착 지점을 정리한 것입니다.

while (ready()) {
  switch (kind()) {
    // switch만 종료
    case stop: break;
    // while 조건으로
    case skip: continue;
  }
  work();
}

break: 반복 끝내기

break는 자신을 둘러싼 반복문이나 switch 가운데 가장 안쪽의 하나를 끝내고, 그 문장 바로 다음으로 실행을 옮깁니다. 대상이 반복문이면 본문의 나머지뿐 아니라 남은 회차도 모두 실행하지 않습니다.

#include <iostream>

int main() {
    for (int i = 1; i <= 10; ++i) {
        if (i == 5) {
            std::cout << "\nstop at " << i << '\n';
            break;
        }
        std::cout << i << ' ';
    }
    std::cout << "after loop\n";
}

1 2 3 4
stop at 5
after loop

i가 5일 때 break가 실행되면 그 회차의 출력문도, 6부터 10까지의 회차도 실행되지 않습니다. 이때는 반복식 ++i도 실행되지 않고, 곧바로 루프 다음의 after loop 출력으로 갑니다.

break가 가장 잘 어울리는 곳은 탐색입니다. 다음 프로그램은 배열에서 처음 나오는 음수의 위치를 찾습니다.

#include <iostream>

int main() {
    int values[]{4, 7, -2, 9, -5};
    int found{-1};

    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        if (values[i] < 0) {
            found = i;
            break;
        }
    }
    std::cout << "first negative at " << found << '\n';
}

first negative at 2

인덱스 2의 -2를 찾으면 그 뒤의 9와 -5는 검사하지 않습니다. found를 -1로 시작한 것은 음수가 없을 때를 나타내기 위해서이며, 음수가 하나도 없으면 반복이 끝까지 돈 뒤 -1이 출력됩니다.

중첩 루프와 break

break는 가장 안쪽의 대상 하나만 끝냅니다. 중첩 루프의 안쪽에서 break를 실행하면 안쪽 루프만 끝나고, 바깥 루프는 다음 회차로 계속 진행합니다.

#include <iostream>

int main() {
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        for (int j = 0; j < 3; ++j) {
            if (i == 1 && j == 1) {
                break;
            }
            std::cout << i << j << ' ';
        }
        std::cout << '\n';
    }
}

00 01 02
10
20 21 22

i가 1이고 j가 1일 때 안쪽 루프가 끝나므로 둘째 줄에는 10만 출력되지만, 바깥 루프는 줄바꿈을 출력하고 i가 2인 회차로 넘어갑니다. C++23까지의 표준에는 바깥 루프에 이름을 붙여 여러 단계를 한 번에 끝내는 문법이 없습니다.

여러 단계를 함께 끝내야 하면 바깥 루프도 검사하는 표시 변수(flag)를 두거나, 탐색 부분을 함수로 나누어 return으로 함수 전체를 끝냅니다. 함수는 6장에서 다루고, 여기서는 표시 변수를 씁니다.

#include <iostream>

int main() {
    bool found{false};
    for (int i = 1; i <= 9 && !found; ++i) {
        for (int j = 1; j <= 9; ++j) {
            if (i * j == 24) {
                std::cout << i << " x " << j << '\n';
                found = true;
                break;
            }
        }
    }
}

3 x 8

곱이 24인 첫 쌍은 i가 3일 때의 j 8입니다. 안쪽의 break가 안쪽 루프를 끝내면, 바깥 루프는 반복식으로 i를 4로 만든 뒤 조건 !found가 거짓이어서 끝납니다. 이처럼 바깥 조건에 표시 변수를 넣어 두면 어느 단계까지 끝나는지 코드에 드러납니다.

continue: 이번 회차 건너뛰기

continue는 현재 본문의 나머지를 건너뛰고, 자신을 둘러싼 가장 안쪽 반복문의 다음 회차로 넘어갑니다. switch는 continue의 대상이 아니며, 도착 지점은 반복문의 종류에 따라 다릅니다.

#include <iostream>

int main() {
    for (int i = 1; i <= 10; ++i) {
        if (i % 2 != 0) {
            continue;
        }
        std::cout << i << ' ';
    }
    std::cout << '\n';

    int divisors[]{10, 5, 0, 8};
    for (int d : divisors) {
        if (d == 0) {
            std::cout << "skip zero\n";
            continue;
        }
        std::cout << "100 / " << d << " = " << 100 / d << '\n';
    }
}

2 4 6 8 10
100 / 10 = 10
100 / 5 = 20
skip zero
100 / 8 = 12

첫 루프는 i가 홀수일 때 출력문을 건너뛰지만, for의 반복식 ++i는 그대로 실행되므로 다음 회차로 정상 진행합니다. 둘째 루프는 0을 만나면 나눗셈을 건너뛰고 다음 원소인 8로 넘어가며, 100 / 8은 정수 나눗셈이어서 12입니다. 0으로 나누면 정의되지 않은 동작이므로, 이렇게 처리할 수 없는 항목을 먼저 걸러 내는 데 continue를 씁니다.

continue가 갱신을 건너뛰지 않게

for에서는 continue 뒤에도 반복식이 실행되지만, while과 do-while에는 반복식 자리가 없습니다. 그래서 본문 끝에 둔 갱신을 continue가 건너뛰면, 같은 값으로 조건 검사를 되풀이해 반복이 끝나지 않습니다.

std::size_t index = 0;
while (index < items.size()) {
  if (!valid(items[index])) {
    continue;
  }
  use(items[index]);
  ++index;
}

for (std::size_t index = 0;
     index < items.size();
     ++index) {
  if (!valid(items[index])) {
    continue;
  }
  use(items[index]);
}

std::size_t index = 0;
while (index < items.size()) {
  if (!valid(items[index])) {
    continue;
  }
  use(items[index]);
  ++index;
}

for (std::size_t index = 0;
     index < items.size();
     ++index) {
  if (!valid(items[index])) {
    continue;
  }
  use(items[index]);
}

그림의 while 코드는 유효하지 않은 항목을 만나면 continue로 ++index를 건너뛰어, 같은 index로 조건과 같은 항목을 다시 만납니다. 같은 일을 for로 쓰면 continue 뒤에도 반복식 ++index가 실행되어 다음 항목으로 넘어갑니다. while을 써야 한다면 갱신을 continue보다 앞에 두어, 모든 경로가 갱신을 지나게 합니다.

#include <iostream>

int main() {
    int count{0};
    while (count < 5) {
        ++count;
        if (count == 3) {
            continue;
        }
        std::cout << count << ' ';
    }
    std::cout << '\n';
}

1 2 4 5

++count가 본문 맨 앞에 있으므로 count가 3인 회차에서 continue해도 이미 갱신이 끝난 상태입니다. 그래서 3만 빠지고 5에서 조건이 거짓이 되어 끝납니다. 갱신이 본문 맨 앞으로 옮겨 가면서 출력되는 값이 0부터 4가 아니라 1부터 5가 되었다는 점도 함께 확인합니다.

switch 안의 break와 continue

반복문 안에 switch가 있으면 두 문장의 대상이 달라집니다. break는 더 가까운 switch를 끝내지만, continue는 switch를 대상으로 하지 않으므로 바깥 반복문으로 갑니다.

#include <iostream>

int main() {
    for (int i{0}; i < 3; ++i) {
        switch (i) {
        case 0: std::cout << "A"; break;
        case 1: std::cout << "B"; continue;
        default: std::cout << "C"; break;
        }
        std::cout << "X";
    }
    std::cout << '\n';
}

AXBCX

i가 0이면 break가 switch만 끝내므로 switch 다음의 X까지 출력합니다. i가 1이면 continue가 바깥 for의 다음 회차로 가므로 X를 건너뛰고 반복식 ++i로 갑니다. i가 2이면 C와 X를 출력하므로, 회차별 출력 AX, B, CX가 이어져 AXBCX가 됩니다.

건너뛰는 작업 점검하기

break와 continue는 그 아래에 적힌 갱신, 결과 반영, 로그 출력을 모두 건너뜁니다. 블록을 벗어날 때 그 블록의 지역 변수는 자동으로 정리되지만, 코드 아래쪽에 직접 적어 둔 정리 호출은 실행되지 않습니다. 그래서 반드시 실행되어야 하는 정리는 점프 아래에 두지 않고, 뒤의 장에서 볼 RAII처럼 객체가 사라질 때 정리되는 방식으로 맡깁니다.

점프가 많아져 정상 흐름을 따라가기 어렵다면 조건을 다시 묶거나, 탐색과 처리를 함수로 나누는 편이 읽기 쉽습니다. 점프마다 대상 문장, 도착 지점, 건너뛰는 작업을 확인하는 습관을 들이면 대부분의 실수를 미리 막을 수 있습니다.

정리

• break는 가장 안쪽의 반복문이나 switch를 끝내고 그 다음 문장으로 가며, 반복식도 실행하지 않습니다.
• 중첩 루프의 break는 안쪽 루프 하나만 끝내므로, 여러 단계를 끝내려면 표시 변수나 함수의 return을 씁니다.
• continue는 현재 회차의 나머지를 건너뛰고, while은 조건으로, for는 반복식을 거쳐 조건으로 갑니다.
• while에서 continue가 갱신을 건너뛰면 반복이 끝나지 않으므로, 갱신을 continue보다 앞에 둡니다.
• 반복문 안의 switch에서 break는 switch만 끝내고, continue는 바깥 반복문의 다음 회차로 갑니다.

연습 문제

1. continue를 break로

switch_in_loop.cpp의 case 1에서 continue만 break로 바꾸면 출력은 무엇인가요?

2. 안쪽 루프의 조건 바꾸기

nested_break.cpp의 조건을 if (j == 1)로 바꾸면 출력은 어떻게 되나요?

3. 찾지 못한 경우

find_pair.cpp에서 24를 100으로 바꾸면 무엇이 출력되나요? 바깥 루프는 몇 번 실행되나요?

다음 글 goto 문에서는 레이블로 실행을 옮기는 goto의 규칙과, 지금까지 본 구조적 제어문으로 대신하는 방법을 다룹니다.