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For, foreach statements

Peponi │ 11/17/2024 │ 6m

C#
SyntaxStatement

1. Introduction

for, foreach 문은 이하 블록을 반복 실행한다. for, foreach의 실행 차이점은 아래와 같다.

  • for : 주어진 조건식이 true일 때 실행
  • foreach : 주어진 컬렉션 전체 실행

반복문에서는 break 문, continue 문을 통해 반복 중단 또는 다음 반복 실행을 할 수 있다.

2. for 문

for 문은 주어진 조건식이 true일 때 블록을 실행한다. for 문의 구성은 아래와 같다.

for ( initializer; condition; iterator )
{
}
  • initializer
    • for 문의 최초 진입 시 1회 실행된다.
    • 일반적으로 루프 초기화 요소를 설정한다.
    • initializer에 선언된 변수는 루프 외부에서 접근할 수 없다.
    • 루프 변수를 선언하지 않는 경우 여러 개의 식 사용 가능
  • condition
    • 루프 실행을 위한 조건을 지정한다.
    • 조건식은 boolean 식으로 설정하며, true일 때 실행된다.
  • iterator
    • 루프 블록 실행 후 수행하는 작업을 정의한다.
    • iterator 섹션에는 다음 식이 포함될 수 있다.

2.1. Example

가장 간단한 for 문의 형태는 아래와 같다.

for (int i = 0; i < 5; i++)
{
    Console.WriteLine(i);
}
 
/* output:
0
1
2
3
4
*/

각 섹션에 여러 개의 식이 포함될 수 있다는 특성을 이용하여 아래와 같이 for 문을 구성할 수도 있다.

int first = 1, last = 1, fibonacci = 1;
for (Console.Write("Start - "), Console.WriteLine($"first : {first}, last : {last}, fibonacci : {fibonacci}");
    fibonacci < 50;
    first = last, last = fibonacci, Console.WriteLine($"fibonacci : {fibonacci}"))
{
    fibonacci = first + last;
}
 
/* output:
Start - first : 1, last : 1, fibonacci : 1
fibonacci : 2
fibonacci : 3
fibonacci : 5
fibonacci : 8
fibonacci : 13
fibonacci : 21
fibonacci : 34
fibonacci : 55
*/

3. foreach 문

foreach 문은 컬렉션의 요소를 반복하여 실행한다. IEnumerable, IEnumerable<T>, Span<T> 등을 지원한다.

구체적으로 foreach 문이 지원하는 형식은 아래와 같다.

  • GetEnumerator 메서드 구현
  • GetEnumerator 메서드의 반환 형식이 IEnumerator를 구현
  • GetEnumerator 메서드의 반환 형식이 public Current 속성과 bool을 반환하는 MoveNext 메서드를 구현

foreach 문의 구성은 아래와 같다.

foreach(T item in collection)
{
}
  • item
    • collection의 각 요소
  • collection
    • 요소를 반복하여 실행할 컬렉션

3.1. Example

간단한 foreach 문의 형태는 다음과 같다.

List<char> chars = ['H', 'E', 'L', 'L', 'O'];
 
foreach(char item in chars)
{
    Console.Write(item);
}
 
/* output:
HELLO
*/

다음과 같이 foreach 문을 실행할 컬렉션이 비어있는 경우, 실행하지 않고 건너뛴다.

List<char> chars = [];
 
foreach (char item in chars)
{
    Console.Write("A");
}
 
/* output:
 
*/

GetEnumerator 메서드 반환 형식의 Current 속성이 ref 형식인 경우 반복 변수에 ref 한정자를 사용할 수 있다.

Span<int> ints = [1, 2, 3];
 
foreach (ref int item in ints)
{
    item++;
}
 
Console.WriteLine(string.Join(", ", ints.ToArray()));
 
/* output:
2, 3, 4
*/

var 키워드를 이용하여 foreach 문에서 반복 변수의 형식을 유추할 수도 있다.

List<char> chars = ['H', 'E', 'L', 'L', 'O'];
 
foreach (var item in chars)
{
    Console.Write(item);
}
 
/* output:
HELLO
*/

3.2. await foreach

await 연산자를 foreach 문에 적용하여 컬렉션을 비동기적으로 접근할 수 있다. 이 떄, 기본적으로 각 요소는 진입 컨텍스트에서 처리된다. (작업 컨텍스트를 유지하고 싶다면, ConfigureAwait 메서드의 continueOnCapturedContext를 false로 설정하여 진입 컨텍스트로 돌아오지 않을 수 있다) await foreach 문이 지원하는 형식은 다음과 같다.

  • IAsyncEnumerable<T>를 구현하는 형식
  • GetAsyncEnumerator 메서드를 구현한 형식
    • 반환 형식이 public Current 속성 구현
    • 반환 형식의 MoveNextAsync 메서드가 Task<bool>, ValueTask<bool>을 반환하거나 awaiter의 GetResult 메서드가 bool을 반환

await foreach 문은 아래와 같이 사용한다.

public async Task AwaitForeach()
{
    await foreach(var response in GetResponseAsync())
    {
        Console.WriteLine(response);
    }
}
 
public async IAsyncEnumerable<HttpResponseMessage> GetResponseAsync(List<HttpRequestMessage> messages)
{
    foreach (var message in messages)
    {
        var rtn = await client.SendAsync(message);
        yield return rtn;
    }
}

4. 참조 자료