파이썬 제어문 - WHILE문

반복해서 문장을 수행해야 할 경우 while문을 사용한다.

다음은 while문의 기본 구조이다.

while <조건문>:
    <수행할 문장1>
    <수행할 문장2>
    <수행할 문장3>
    ...

조건문이 참인 동안 while문 아래의 문장들을 계속해서 수행 하게 된다.

“열 번 찍어 안 넘어 가는 나무 없다” 라는 속담을 파이썬에 적용시켜 보면 다음과 같이 될 것이다.

>>> treeHit = 0
>>> while treeHit < 10:
. . .     treeHit = treeHit +1
. . .     print("나무를 %d번 찍었습니다." % treeHit)
. . .     if treeHit == 10:
. . .         print("나무 넘어갑니다.")
. . .
나무를 1번 찍었습니다.
나무를 2번 찍었습니다.
나무를 3번 찍었습니다.
나무를 4번 찍었습니다.
나무를 5번 찍었습니다.
나무를 6번 찍었습니다.
나무를 7번 찍었습니다.
나무를 8번 찍었습니다.
나무를 9번 찍었습니다.
나무를 10번 찍었습니다.
나무 넘어갑니다.

위의 예에서 while문의 조건문은 treeHit < 10 이다. 즉 treeHit가 10보다 작은 동안에 while 문 안의 문장들을 계속 수행하게 된다. whlie문 안의 문장을 보면 제일 먼저 treeHit = treeHit + 1로 treeHit값이 계속 1씩 증가한다. 그리고 나무를 treeHit번 만큼 찍었음을 알리는 문장을 출력하고 treeHit가 10이 되면 “나무 넘어갑니다”라는 문장을 출력하고 treeHit < 10라는 조건문이 거짓이 되어 while문을 빠져 나가게 된다.

여기서 treeHit = treeHit +1은 프로그래밍을 할 때 매우 자주 쓰이는 기법으로 treeHit의 값을 1만큼씩 증가시킬 목적으로 쓰이는 것이다. 이것은 treeHit += 1처럼 쓰기도 한다.

무한루프(Loop)

이번에는 무한루프에 대해서 알아보기로 하자. 무한 루프라 함은 무한히 반복한다는 의미이다. 파이썬에서 무한루프는 while문으로 구현 할 수가 있다. 우리가 사용하는 프로그램들 중에서 이 무한루프의 개념을 사용하지 않는 프로그램은 하나도 없을 정도로 이 무한루프는 자주 사용된다. 다음은 무한루프의 기본적인 형태이다.

while 1:    
    <수행할 문장1>     
    <수행할 문장2>
    ...

while의 조건문이 "1"이므로 조건문은 항상 참이 된다. while은 조건문이 참인 동안에 while에 속해 있는 문장들을 계속해서 수행하므로 위의 예는 무한하게 while문 내의 문장들을 수행할 것이다.

다음의 예를 보자.

>>> while 1:
. . .     print("Ctrl-C를 눌러야 while문을 빠져 나갈 수 있습니다.")
. . .
Ctrl-C를 눌러야 while문을 빠져 나갈 수 있습니다.
Ctrl-C를 눌러야 while문을 빠져 나갈 수 있습니다.
Ctrl-C를 눌러야 while문을 빠져 나갈 수 있습니다.
....

위의 문장이 영원히 출력될 것이다. Ctrl-C를 눌러서 빠져 나가도록 하자. 하지만 위처럼 무한루프를 돌리는 경우는 거의 없을 것이다. 보다 실용적인 예를 들어보자.

다음을 따라해 보도록 하자.

>>> prompt = """
. . . 1. Add
. . . 2. Del
. . . 3. List
. . . 4. Quit
. . .
. . . Enter number: """
>>>

먼저 위와같이 여러줄짜리 문자열을 만든다.

>>> number = 0
>>> while number != 4:
. . .     print(prompt)
. . .     number = int(input())
. . .

1. Add
2. Del
3. List
4. Quit

Enter number:

다음에 number라는 변수에 "0"이라는 값을 먼저 대입한다. 이렇게 하는 이유는 다음에 나올 while문의 조건문이 number != 4인데 number라는 변수를 먼저 설정해 놓지 않으면 number라는 변수가 존재하지 않는다는 에러가 나기 때문이다. while문을 보면 number가 4가 아닌 동안에 prompt를 출력하게 하고 사용자로부터 입력을 받아 들인다. 위의 예는 사용자가 4라는 값을 입력하지 않으면 무한히 prompt를 출력하게 된다. 여기서 number = int(input())은 사용자의 숫자 입력을 받아들이는 것이라고만 알아두자. int나 input함수에 대한 사항은 뒤의 내장함수 부분에서 자세하게 다룰 것이다.

while문 빠져 나가기(break)

while 문은 조건문이 참인 동안 계속해서 while문 안의 내용을 수행하게 된다. 하지만 강제로 while문을 빠져나가고 싶을 때가 생기게 된다.

커피 자판기를 생각해 보자. 커피가 자판기 안에 충분하게 있을 때는 항상 “돈을 받으면 커피를 줘라” 라는 조건문을 가진 while문이 수행된다. 자판기가 제 역할을 하려면 커피의 양을 따로이 검사를 해서 커피가 다 떨어지면 while문을 멈추게 하고 “판매중지”란 문구를 자판기에 보여야 할 것이다. 이렇게 while문을 강제로 멈추게 하는 것을 가능하게 해 주는 것이 바로 break이다.

다음의 예는 위의 가정을 파이썬으로 표현해 본 것이다.

예) break의 사용

>>> coffee = 10
>>> money = 300
>>> while money:
...     print("돈을 받았으니 커피를 줍니다.")
...     coffee = coffee -1
...     print("남은 커피의 양은 %d 입니다." % coffee)
...     if not coffee:
...         print("커피가 다 떨어졌습니다. 판매를 중지합니다.")
...         break
...

money가 300으로 고정되어 있으니까 while money:에서 조건문인 money는 0이 아니기 때문에 항상 참이다. 따라서 무한 루프를 돌게 된다. 그리고 while문의 내용을 한번 수행할 때 마다 coffee = coffee - 1에 의해서 coffee의 개수가 한 개씩 줄어들게 된다. 만약 coffee가 0이 되면 if not coffee: 라는 문장에서 not coffee가 참이 되므로 if문 다음의 문장들이 수행이 되고 break가 호출되어 while문을 빠져 나가게 된다.

하지만 실제 자판기는 위처럼 작동하지는 않을 것이다. 다음은 자판기의 실제 과정과 비슷하게 만들어 본 예이다. 이해가 안 되더라도 걱정하지 말자. 아래의 예는 조금 복잡하니까 대화형 인터프리터를 이용하지 말고 에디터를 이용해서 작성해 보자.

# coffee.py

coffee = 10
while 1:
    money = int(input("돈을 넣어 주세요: "))
    if money == 300:
        print("커피를 줍니다.")
        coffee = coffee -1
    elif money > 300:
        print("거스름돈 %d를 주고 커피를 줍니다." % (money -300))
        coffee = coffee -1
    else:
        print("돈을 다시 돌려주고 커피를 주지 않습니다.")
        print("남은 커피의 양은 %d개 입니다." % coffee)
    if not coffee:
        print("커피가 다 떨어졌습니다. 판매를 중지 합니다.")
        break

위의 프로그램 소스를 따로 설명하지는 않겠다. 독자가 위의 것을 이해할 수 있다면 지금껏 알아온 if문이나 while문을 마스터 했다고 보면 된다. 다만 money = int(input(“돈을 넣어 주세요: ”))라는 문장은 사용자로부터 입력을 받는 부분이고 입력 받은 숫자를 money라는 변수에 대입하는 것이라고만 알아두자.

만약 위의 프로그램 소스를 에디터로 작성해서 실행시키는 법을 모른다면 부록의 에디터 사용법을 참고하도록 하자.

while문 조건문으로 돌아가기(continue)

while문 안의 문장을 수행할 때 어떤 조건을 검사해서 조건에 맞지 않는 경우 while문을 빠져나가는 것이 아니라 다시 while문의 맨 처음(조건문)으로 돌아가게 하고 싶을 경우가 생기게 된다. 만약 1부터 10까지의 수중에서 홀수만을 출력하는 것을 while문을 이용해서 작성한다고 생각해 보자. 어떤 방법이 좋을까?

예) continue의 사용

>>> a = 0
>>> while a < 10:
...     a = a+1
...     if a % 2 == 0: continue
...     print(a)
...
1
3
5
7
9

위의 예는 1부터 10까지의 수 중 홀수만을 출력하는 예이다. a가 10보다 작은 동안 a는 1만큼씩 계속 증가한다. if a % 2 == 0 (2로 나누었을 때 나머지가 0인 경우)이 참이 되는 경우는 a가 짝수일 때이다. 즉, a가 짝수이면 continue 문장을 수행한다. 이 continue문은 while문의 맨 처음(조건문: a<10)으로 돌아가게 하는 명령어이다. 따라서 위의 예에서 a가 짝수이면 print(a)는 수행되지 않을 것이다.

출처 : 점프 투 파이썬