Control Flow (if, when, for, while) #2


1. for 


 코틀린에서의 for문은 foreach문을 떠올리면 됩니다. iterator를 제공하는 것들에 대해서 반복을 하기 때문입니다. 이때에 collection에 포함하는지 확인하는 in 키워드를 사용합니다.


코틀린

fun main(args: Array<String>) {

    val alphabet = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"

    for (i in alphabet) print("$i, ")

}

A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z,  


 위 코드를 Java로 표현하려면 어떻게 해야할까요? String은 array나 iterable의 객체가 아니기 때문에 foreach문을 사용하지 못합니다. 대신 다음과 같이 구현할 수는 있겠죠.


String alphabet = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";

  for (int i = 0; i < alphabet.length(); i++) {    

   System.out.print(alphabet.charAt(i) + ", "); 

}


 Java에서 foreach문으로 적용하려면 List로 사용하면 됩니다. 쉽게 생각해서 collection은 iterator() 메서드를 재정의해서 사용한다는 정도로 넘어가면 될 것 같습니다.


List<String> alphabetList = new ArrayList<>(); 

  alphabetList.add("A"); 

  alphabetList.add("B"); 

  alphabetList.add("C"); 

    for (String s : alphabetList) {    

     System.out.print(s + ", "); 

    } 


 Java의 String과 다르게 코틀린에서는 List는 물론이고 String도 for문을 통해서 반복될 수 있습니다. 앞서 말했듯이 for문은 iterator를 제공하는 것들에 대해서 반복을 합니다.

 즉, 다음의 세 가지 규칙이 있습니다.


1. 멤버 함수 또는 확장 함수가 리턴 타입이 있는 iterator()를 가진다.

 2. 멤버 함수 또는 확장 함수가 next()를 가진다.

 3. 멤버 함수 또는 확장 함수가 Boolean을 리턴하는 hasNext()를 가진다.


 배열에 대한 for 루프는 iterator 객체를 만들지 않는 인덱스 기반 루프로 컴파일됩니다. 인덱스를 가지고 배열이나 리스트를 반복하려면 indices 키워드를 사용하면 됩니다. (indices = index의 복수)


 먼저 indices가 없는 경우를 살펴보겠습니다.


fun main(args: Array<String>) {

    val x: IntArray = intArrayOf(10, 20, 30)

    for (a in x) {

        println("value : $a")

    }

} 

value : 10

value : 20

value : 30 


 위와 같이 배열의 값을 곧바로 가져옵니다. foreach와 비슷와 같죠? 그런데 배열의 인덱스를 사용해서 값을 가지고 오고 싶을 때는 다소 곤란한 형태입니다. 이럴때 indices를 사용하면 됩니다.


fun main(args: Array<String>) {

    val x: IntArray = intArrayOf(10, 20, 30)

    for (a in x.indices) {

        println("index : $a")

        println("value : ${x[a]}")

    }

} 

index : 0

value : 10

index : 1

value : 20

index : 2

value : 30


 indices는 해당 collection의 유효한 인덱스들의 범위를 리턴해줍니다. 따라서 위 예제에서 index를 사용할 수 있는 것입니다. 이러한 '범위를 통한 반복'은 추가 객체(ex. iterable 객체)를 만들지 않는 최적의 구현으로 컴파일됩니다.


 인덱스와 값을 모두 사용하는 방법으로는 withIndex()라는 라이브러리 함수를 사용하는 것입니다.


fun main(args: Array<String>) {

    val x: IntArray = intArrayOf(10, 20, 30)

    for ((index, value) in x.withIndex()) {

        println("the element at $index is $value")

    }

} 

the element at 0 is 10

the element at 1 is 20

the element at 2 is 30 


 그럼 Java에서 for문을 통해 아주 흔하게(?) 사용하는 증감 연산은 어떻게 할까요? 다음과 같이 range를 정하고 step 키워드를 이용합니다.


Java

public static void main(String[] args) {

for (int i = 0; i <= 10; i+=2) {  

System.out.println("i = " + i); 

}

} 


코틀린

 fun main(args: Array<String>) {

    for (i in 0..10 step 2) {

        println("i = $i")

    }

}

i = 0

 i = 2

 i = 4

 i = 6

 i = 8

 i = 10



2. while & do while


 while문과 do while 문은 흔히 알고 있는 것과 다를게 없습니다.


  fun main(args: Array<String>) {

    var x = 3

    while(x > 0) {

        println("x = $x")

        x --

    }


    var y = 3

    do {

        println("y = $y")

        y --

    } while (y > 0)

}

x = 3

x = 2

x = 1

y = 3

y = 2

y = 1 


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Control Flow (if, when, for, while) #1


 1) if


 코틀린에도 if문이 있습니다.


 fun main(args: Array<String>) {

    println(getBiggerNumber(1, 10))

}


fun getBiggerNumber(a: Int, b: Int) : Int {

    var bigger = a

    if (a < b) bigger = b

    return bigger

}

 10 


 if문이 값을 리턴하기 때문에 일반적인 if문이 삼항연산자(ternary operator)의 역할을 하기 때문에 삼항연산자가 없습니다.


 fun main(args: Array<String>) {

    println(getBiggerNumber(1, 10))

}


fun getBiggerNumber(a: Int, b: Int) : Int {

    val bigger = if (a > b) a else b

    return bigger

}

 10 


 당연히 if else문도 가능합니다.


 fun main(args: Array<String>) {

    println(getBiggerNumber(1, 10))

}


fun getBiggerNumber(a: Int, b: Int) : Int {

    var bigger = a

    if (a > b) {

        bigger = a

    } else {

        bigger = b

    }

    return bigger

}

 10 



 if 분기문은 블록을 가질 수 있는데 블록의 마지막 표현식(expression)이 블록의 값입니다. if 분기문을 명령문(statement)이 아닌 표현식으로 사용하면 (값을 리턴하거나 변수에 할당하는 경우인) 표현식은 else가 필수입니다.


fun main(args: Array<String>) {

    println(getBiggerNumber(1, 10))

}


fun getBiggerNumber(a: Int, b: Int) : Int {

    println("a = $a, b = $b")

    val bigger = if (a > b) {

        b

        a // 마지막 표현식

    } else {

        a

        b // 마지막 표현식

    }

    return bigger

}

 10 



2) when


 when은 생소한 키워드입니다. 대신 switch는 익숙하실겁니다. when은 바로 switch를 대체하는 존재입니다. 사용하는데 있어서 완전히 같지는 않지만 매우 유사합니다.

 예를 들어 다음의 Java코드는 코틀린으로 조금 다른 형태로 표현됩니다. 기본 동작은 switch와 같이 분기문의 조건이 만족될 때까지 순차적으로 모든 분기문에 대해 인자를 매칭시킵니다. 만족하는 경우가 없으면 else로 갑니다.

 컴파일러가 모든 케이스가 분기 조건으로 커버되는지 증명할 수 없다면 else 분기는 필수(mandatory)입니다.


Java

 Int  a = 1;

 switch (a) {

   case 1:

     System.out.println("a = 1");

     break;

   case 2:

     System.out.println("a = 2");

     break;

   default:

     System.out.println("a is neither 1 nor 2");

}


코틀린

 val a = 1

 when (a) {

   1 -> println("a = 1")

   2 -> println("a = 2")

   else -> println("a is neither 1 nor 2")

 }


 만약 많은 케이스가 같은 방식으로 처리되야 한다면 분기 조건은 ,(comma)로 결합될 수 있습니다. 만약 Java 라면 break가 줄어든 모습이겠죠.


Java

       switch(a) {

      case 1:

      case 2:

         System.out.println("a = 1 or a = 2");

         break;

      default:

         System.out.println("a is neither 1 nor 2");

      }


코틀린

  val a = 1

 when (a) {

   1, 2 -> println("a = 1 or a = 2")

   else -> println("a is neither 1 nor 2")

 }


 when 역시 명령문(statement)이나 표현식(expression)으로 사용가능합니다. 명령문으로 사용하면 각 분기문의 값은 무시됩니다. 

 위와 같이 명령문(statement)이 아닌 표현식(expression)일 경우에는 if문과 마찬가지로 블록의 마지막 표현식이 값이 됩니다. 


fun main(args: Array<String>) {

    getNumber(1)

}


fun getNumber(a: Int) {

    var result = when (a) {

        1 -> {

            println("a = 1") ; 1 // 같은 라인에서 표현식을 분리하려면 ;(세미콜론)을 사용해야 합니다.

        }

        2 -> {

            println("a = 2")

            2

        }

        else -> {

            println("x is neither 1 nor 2")

        }

    }

    println("result = $result")

}

 a = 1

 result = 1


 분기 조건으로 임의의 표현식을 사용할 수도 있습니다.


import java.lang.Integer.parseInt


fun main(args: Array<String>) {

    getNumber(100)

}


fun getNumber(a: Int) {

    when (a) {

        parseInt("100") -> println("a = 100")

        else -> println("a is neither 1 nor 2")

    }

} 

 a = 100 


 또한 range나 collection에 값이 존재하는지 확인할 수도 있습니다. 이때는 in(포함하는 경우) 또는 !in(포함하지 않는 경우)을 사용합니다.


fun main(args: Array<String>) {

    getNumber(5)

}


fun getNumber(a: Int) {

    when (a) {

        in 1..10 -> print("a is in the range")

        !in 10..20 -> print("a is outside the range")

    }

}

 a is in the range


 특정 타입의 is 또는 !is 값을 확인할 수도 있습니다. is는 객체가 주어진 타입을 따르는지 아닌지 확인합니다. Java의 instanceof를 생각하시면 될 것 같습니다.


fun main(args: Array<String>) {

    getType("ABC")

}


fun getType(a: Any) = when (a) {

    1 -> print("a = $a")

    is String -> print("a is String $a")

    else -> print("etc")

} 

 a is String ABC


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확장 함수 (Extension Function) 더보기


 확장 함수는 [확장을 하려는 대상.함수]로 만들 수 있다고 하였습니다. 여기서 함수는 일반 함수의 형태입니다.


[Remind] 함수의 기본 형태

 fun 함수명(변수): Unit {

 }


 or


 fun 함수명(변수): 리턴타입 {

  return 값

 }


 여기에서 '확장을 하려는 대상'을 추가해주면 확장 함수가 됩니다. 엄밀히 말하자면 '확장 하려는 대상'에 함수를 추가해주는 것이겠죠.


  fun 확장 하려는 대상.함수명(변수): Unit {

 }


 or


 fun 확장 하려는 대상.함수명(변수): 리턴타입 {

  return 값

 }


 앞서 직접 만든 Car 클래스를 '확장 하려는 대상(receiver type)'으로 확장 함수를 만들어 봤습니다. 그런데 Basic Type을 이용하면 좀 더 재미있는 일을 할 수 있을 것 같습니다. Basic Type은 Int, Double, Byte와 같은 Number를 비롯에 Boolean, Array, String까지 다양합니다.


 예를 들어 String의 길이를 비교하여 길이가 더 긴 String을 리턴 받는 확장 함수를 만들어 사용할 수 있습니다.


fun main(args: Array<String>) {

    println("Hello".getLonggerString("Hi"))

}


fun String.getLonggerString(x: String) : String {

    return if(this.length > x.length) this else x

} 

 Hello 


 예제를 분석해보면 확장 함수를 사용할 때의 형태가 보입니다.


 "Hello".getLongger("Hi")

↓

 확장을 하려는 대상.확장 함수명(확장함수 파라미터 타입)

↓

 String.getLonggerString(String)


 여기서는 확장을 하려는 대상, 즉 receiver type이 String이고 확장 함수명은 getLonggerString 그리고 파라미터 타입은 String입니다. 


 곧이곧대로 사용하면 재미없으니 이걸 약간 변형시켜 응용해볼까요?


fun main(args: Array<String>) {

    println("Hello".getLonggerLength(3))

}


fun String.getLonggerLength(x: Int) : Int {

    return if(this.length > x) this.length else x

} 

 5 


 이번엔 String인 Hello의 길이와 3을 비교하여 큰 수를 리턴 받습니다. 확장 함수의 리턴타입과 파라미터 타입을 변경한 것입니다. 그러면 파라미터 타입은 String으로 유지한채 두 String 중 길이가 더 긴 String의 length를 리턴 받는 확장 함수도 만들 수 있겠죠? 또 파라미터 2개를 받아서 뭔가를 할 수도 있을 것입니다. 한 번 생각해보시면 좋을 것 같습니다.



중위 표기법 (Infix notation)


 함수는 중위 표기법을 사용해서 호출될 수 있습니다. 이때 세 가지 조건이 있습니다.


1. 멤버 함수 또는 확장 함수여야 한다.
2. 하나의 파라미터를 가져야 한다.
3. infix 키워드를 사용해야 한다. 


 그럼 '두 String 중 길이가 더 긴 String의 length를 리턴 받는 확장 함수'를 이참에 한 번 만들어 보겠습니다.


 fun main(args: Array<String>) {

    println("Hello".getLonggerStringLength("Have a nice day!"))

}


fun String.getLonggerStringLength(x: String) : Int {

    return if(this.length > x.length) this.length else x.length

}

 16 


 함수명이 점점 거창해지고 가독성이 떨어지고 있습니다. (^^;)

 자, 이 예제는 확장 함수이며 하나의 파라미터를 가지고 있습니다. 따라서 infix만 선언해주면 중위 표기법으로 호출이 가능하게 됩니다.


fun main(args: Array<String>) {

    println("Hello" getLonggerStringLength "Have a nice day!")

}


infix fun String.getLonggerStringLength(x: String) : Int {

    return if(this.length > x.length) this.length else x.length

}

 16 


 기존 방식과 중위 표기법으로 호출한 방식이 차이는 다음과 같습니다.


 "Hello".getLonggerStringLength("Have a nice day!")

 "Hello" getLonggerStringLength "Have a nice day!"


 기본 형태로 보면 좀 더 간결합니다. .(dot) 대신에 공백 그리고 함수명 다음에 공백을 추가하고 파라미터의 괄호가 사라졌습니다.


 receiverType.함수명(파라미터)

↓

 receiverType 함수명 파라미터



확장 함수 vs 멤버 함수


 클래스가 멤버 함수를 가지고 동일한 receiver type과 동일한 이름으로 정의된 확장 함수가 있으면 멤버 함수가 항상 우선입니다.

 아래 예제를 보면 Car 클래스 내에 getPrice라는 멤버 함수가 존재하고 receiver type으로 Car를 사용한 getPrice라는 확장 함수가 있습니다. 이 경우 getPrice를 호출하면 멤버 함수가 우선적으로 호출이 됩니다.


 fun main(args: Array<String>) {

    val car = Car()

    println(car.getPrice())

}


class Car {

    fun getPrice(): Int {

        return 10000

    }

}


fun Car.getPrice(): Int {

    return 20000

}

 10000 


 하지만 함수 이름이 같아도 멤버 함수를 overload한 확장 함수는 확장 함수가 호출이 됩니다.


fun main(args: Array<String>) {

    val car = Car()

    println(car.getPrice(0))

}


class Car {

    fun getPrice(): Int {

        return 10000

    }

}


fun Car.getPrice(price: Int): Int {

    return 20000

}

 20000 




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