[Unity 입문 강좌 - 8] C# for, while문 / 반복문

반복문이란?

반복문은 게임 개발 시 자주 사용되는 프로그래밍 구조 중 하나입니다. 반복문은 특정 조건이 만족될 때까지 또는 지정된 횟수만큼 코드 블록을 반복 실행하도록 합니다. 이는 게임 개발에서 다양한 상황에서 활용될 수 있습니다, 예를 들어, 적들을 생성하거나, 인벤토리 아이템을 검사하거나, 플레이어가 특정 조건을 충족할 때까지 이벤트를 반복하는 등의 작업을 수행할 때 유용합니다.

1. for 반복문

for 반복문은 가장 많이 사용되는 반복문 중 하나입니다. for 반복문은 반복의 횟수가 명확할 때 주로 사용됩니다. for 반복문은 다음과 같은 구조를 가지고 있습니다.

초기화 : 반복문이 시작될 때 딱 한 번 실행되는 코드입니다.
조건 : 반복문이 실행될 때마다 검사하는 코드입니다. 조건이 true일 경우 반복문이 실행됩니다.
증감 : 반복문이 한 번 실행될 때마다 실행되는 코드입니다.

for (초기화; 조건; 증감) {
    반복할 코드
}

아래 코드는 for문의 예시 코드로 10번 반복하여 콘솔에 숫자를 출력합니다. for반복문은 지정된 조건이 참인 동안, 즉 조건이 true인 동안 코드 블록을 반복해서 실행합니다.

'int i =0'은 반복문이 시작하기 전에 한 번만 실행됩니다. int는 변수 i의 타입을 정의합니다. i = 0는 변수 i를 0으로 초기화하는 것을 나타냅니다.
' i < 10'은 반복문이 각 반복을 시작하기 전에 평가되는 조건입니다. 이 조건이 true, 즉 i의 값이 10보다 작을 경우, 반복문의 코드 블록이 실행됩니다. i가 10이 되는 순간, 조건이 false가 되어 반복문의 실행이 중단됩니다.
i++는 각 반복의 끝에서 실행되어 i의 값을 1씩 증가시킵니다. 이는 다음 반복을 위해 i의 값을 업데이트하는 것으로, 반복문이 언젠가는 중단되도록 보장합니다. 이렇게 반복문을 돌리면 결과적으로, 0부터 9까지의 숫자가 콘솔에 출력됩니다.

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    Debug.Log(i);
}

2. while 반복문

while 반복문은 조건이 true일 때 계속해서 반복하는 반복문입니다. while 반복문은 다음과 같은 구조를 가지고 있습니다. 아래 구조에서 조건은 while 반복문이 실행될 때마다 검사하는 코드입니다.

while (조건) {
    반복할 코드
}

아래 코드는 while문의 예시 코드로 특정조건(health가 0보다 클 때)까지 반복하여 플레이어의 health를 감소시키는 예시입니다. 먼저 health라는 이름의 변수를 선언하고, 그 값을 10으로 초기화합니다. 이는 플레이어의 초기 체력을 나타냅니다.

while반복문은 괄호 안의 조건이 참(true)인 동안 반복해서 코드블록을 실행합니다. 여기서 조건은 health > 0 즉, 플레이어의 체력이 0보다 클 경우입니다. 이 조건이 참인 동안, 즉 체력이 0보다 큰 동안 반복문 내부의 코드가 반복적으로 실행됩니다.
health --는 health 변수의 값을 1씩 감소시키는 연산입니다. 이는 health = health -1과 동일한 작업을 수행합니다. 반복문이 실행될 때마다 체력이 감소하고, 각각의 새로운 체력 값이 출력됩니다. 최종적으로 플레이어의 체력이 0이되면 반복문이 중단되고, 프로그램은 종료됩니다.

int health = 10;

while (health > 0) {
    health--;
    Debug.Log("플레이어의 현재 체력: " + health);
}

3. do-while 반복문

do-while 반복문은 while 반복문과 비슷하지만, 조건을 검사하기 전에 코드 블록을 최소 한 번 실행하고, 그 후에 주어진 조건에 따라 추가 실행 여부를 결정합니다. 이는 최소한 한 번은 코드가 실행되어야 할 때 유용합니다. do-while 반복문은 다음과 같은 구조를 가지고 있습니다.

do {
    반복할 코드
} while (조건);

아래 코드는 do-while문의 예시 코드로 사용자가 '3. 종료' 옵션을 선택할 때까지 메뉴를 반복해서 표시합니다. 메뉴 옵션은 1. 게임 시작, 2. 설정, 3. 종료로 구성되어 있습니다.

사용자 입력 대신 Random().Next(1, 4)를 사용하여 1부터 3 사이의 임의의 숫자를 생성하고, 이를 menuOption 변수에 할당합니다. 실제 게임이나 애플리케이션에서는 사용자로부터 입력을 받는 방식을 구현해야 합니다.

switch문을 사용하여 사용자의 선택에 따라 다른 메시지를 출력합니다.
사용자가 '3. 종료'를 선택하기 전까지는 do-while 반복문이 계속해서 메뉴를 표시합니다.
'3. 종료'가 선택되면, 반복문이 종료되고 프로그램 종료 메시지를 출력합니다.

int menuOption = 0;

do {
    // 메뉴 옵션을 사용자에게 표시
    Debug.Log("1. 게임 시작");
    Debug.Log("2. 설정");
    Debug.Log("3. 종료");

    // 여기서는 예시를 위해 사용자 입력 대신 임의의 값을 할당합니다.
    // 실제 유니티 프로젝트에서는 사용자 입력을 받는 방법(예: UI 버튼 클릭)을 사용해야 합니다.
    menuOption = new Random().Next(1, 4); // 1, 2, 3 중 하나를 임의로 선택

    Debug.Log($"선택한 메뉴 옵션: {menuOption}");

    // 선택한 메뉴 옵션에 따른 동작 처리
    switch (menuOption) {
        case 1:
            Debug.Log("게임을 시작합니다.");
            break;
        case 2:
            Debug.Log("설정 메뉴로 이동합니다.");
            break;
        case 3:
            Debug.Log("게임을 종료합니다.");
            break;
        default:
            Debug.Log("잘못된 선택입니다. 다시 선택해주세요.");
            break;
    }
} while (menuOption != 3); // 사용자가 '3. 종료'를 선택할 때까지 반복

Debug.Log("프로그램을 종료합니다.");

4. foreach 반복문

foreach 반복문은 컬렉션(예: 배열, 리스트 등)의 각 요소에 대해 반복 실행을 하고자 할 때 매우 유용합니다. foreach는 컬렉션의 시작부터 끝까지 순차적으로 요소를 하나씩 참조하여, 해당 요소에 대한 처리를 수행합니다. 아래 구조에서 반복문이 실행될 때마다 배열의 요소를 하나씩 가져와서 변수에 대입합니다.

타입: 컬렉션에 저장된 요소의 데이터 타입.
변수명: 반복 중 현재 요소를 참조하는 변수의 이름.
컬렉션명: 순회할 컬렉션의 이름.

foreach (타입 변수명 in 컬렉션명) {
    // 반복 실행할 코드
}

아래 코드는 foreach 문의 예시 코드로 배열의 각 요소를 순회하며, 그 값을 콘솔에 출력하는 예제입니다.

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5}; 이 부분은 int 타입의 배열 numbers를 선언하고, 동시에 1부터 5까지의 숫자로 초기화합니다. 이 경우, 배열 numbers는 총 5개의 요소를 갖게 됩니다.
foreach (int number in numbers) 구문에서, int number는 반복문이 현재 순회하고 있는 배열의 요소를 가리키는 변수입니다. numbers는 순회될 배열의 이름입니다. foreach 반복문의 바디({ ... }) 내에 있는 코드는 배열의 각 요소에 대해 한 번씩 실행됩니다.

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

foreach (int number in numbers) {
    Debug.Log(number);
}

5. for문, While문 중첩

5.1 for문 중첩

for 문 중첩은 하나의 for 문 안에 다른 for 문을 포함시키는 것을 말합니다. 주로 2차원 배열이나 리스트를 다룰 때, 또는 복잡한 데이터 구조를 순회할 때 사용됩니다. 이때 문법은 동일합니다. 변수는 보통 i, j, k, l ... 순으로 지정합니다. 다른 변수명으로 지정해도 문제는 없습니다.

for (int i = 0; i < 3; i++) {
    for (int j = 0; j < 2; j++) {
        Debug.Log($"i: {i}, j: {j}");
        if (j == 1) break; // j가 1일 때 내부 for 문 중단
    }
}

5.2 while문 중첩

while 문 중첩은 한 while 문 안에 다른 while 문을 포함시키는 것입니다. 이것은 더 복잡한 반복 조건이나 다양한 상황에서의 반복 처리에 유용하게 사용됩니다. 이때 문법은 동일합니다.

int i = 0;
while (i < 3) {
    int j = 0;
    while (j < 2) {
        Debug.Log($"i: {i}, j: {j}");
        j++;
        if (j == 1) break; // j가 1일 때 내부 while 문 중단
    }
    i++;
}

5.3 for문과 while문 중첩

for 문과 while 문을 서로 중첩하여 사용하는 것도 가능합니다. 이러한 중첩은 다양한 반복 조건을 조합할 때 유용합니다.

for (int i = 0; i < 3; i++) {
    int j = 0;
    while (j < 2) {
        Debug.Log($"i: {i}, j: {j}");
        j++;
        if (j == 1) break; // j가 1일 때 while 문 중단
    }
}

6. 반복문에서의 제어문

반복문에는 break, continue, return, goto와 같이 반복문의 흐름을 제어하는 제어문이 있습니다.

6.1 break문

break 문은 중첩된 반복문에서 사용될 때 가장 가까운 반복문만을 종료시킵니다.

for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    if (i == 5) {
        // i가 5일 때 반복문 종료
        break;
    }
    Debug.Log(i);
}

6.2 continue

continue 문은 현재 반복을 중단하고 반복문의 다음 반복으로 즉시 이동하게 합니다. for, while, do-while 반복문에서 사용할 수 있으며, 주로 특정 조건 하에서 남은 코드의 실행을 건너뛰고 싶을 때 사용됩니다.

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i % 2 == 0) continue; // i가 짝수면 아래 코드를 실행하지 않고 다음 반복으로 넘어감
    Debug.Log(i); // 홀수만 출력됨
}

6.3 return

return 문은 현재 실행 중인 함수에서 즉시 탈출합니다. 반복문 내에서 return을 사용하면, 해당 반복문 뿐만 아니라 그 반복문을 포함하는 함수의 실행도 종료됩니다. 이는 특정 조건이 만족되었을 때 더 이상의 실행이 불필요하거나 원하는 결과를 얻었을 때 함수를 즉시 종료시키고 싶을 때 유용합니다.

void CheckNumbers() {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        if (i == 5) return; // i가 5에 도달하면 함수 실행을 중단
        Debug.Log(i);
    }
    // i가 5에 도달하면 여기에 도달하지 않음
}

6.4 goto

goto 문은 지정된 레이블로 즉시 점프합니다. goto는 다른 제어 흐름 구조를 사용하기 어려운 특수한 경우에 한하여 제한적으로 사용됩니다. goto의 사용은 일반적으로 권장되지 않으며, 코드의 가독성과 유지보수성을 떨어뜨릴 수 있기 때문에 가능한 피하는 것이 좋습니다.

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i == 5) goto customLabel; // i가 5에 도달하면 customLabel로 점프
    Debug.Log(i);
}

customLabel:
Debug.Log("i가 5에 도달하여 레이블로 점프함");

저작자표시 비영리 변경금지