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스위치 (프로그래밍)
스위치(switch)문은 각종 프로그래밍 언어에서 다중 조건문이 있을때 컴파일러 최적화를 하고 가독성을 높이기 위하여 if문 대신 사용하는 조건문이다.
등장배경/역사
switch ~ case문
if문이 프로그램의 흐름을 두 가지 상황으로 나누는 데 반해 switch문은 조건식을 먼저 평가한 뒤 그 식의 값이 case 상수와 일치하는 쪽으로 분기하여 해당 명령문을 수행한다.스위치를 움직이면 스위치가 가리키는 동작을 실행하는 기계 같은 역할을 하는 것이 바로 switch문이다.[1]
문법
기본적인 문법 형식은 다음과 같다.
switch(조건식)
{
case 상숫값 1:
명령문 블록 1
break;
case 상숫값 2:
명령문 블록 2
break;
case 상숫값 3:
명령문 블록 3
break;
.
.
.
default :
명령문 블록 n
break;
}
switch문의 조건식의 결과 값과 case 상숫값이 일치하는지 검사한뒤 일치하는 값이 나오면 그 case문 아래의 명령문 블록을 실행한다. 그러나 여러 개의 case문 중에서 어느 하나라도 일치하는 값이 없으면 default 부분의 명령문 블록을 수행한다. default 부분은 switch문을 사용할 때 반드시 있어야 되는 코드는 아니지만 조건에 맞지 않을경우를 대비하여 만드는 것이 바람직하다.
명령문 중간의 break문은 해당하는 case의 명령문을 빠져나오는 데 필요하므로 빠뜨리지 않도록 주의해야 한다. 예시로 다음 코드를 보자.
switch(num)
{
case 1 :
printf("1");
csae 2 :
printf("2");
}
이러한 경우에는 break문이 없기 때문에 1과 2가 동시에 출력되는 상황이 발생한다. 그러기 때문에 항상 case 뒤에 break문을 붙여야 한다.[1]
연산자
조건식에 조건을 만족하는지 검사하기 위해서 연산자를 사용한다. 대표적으로 사용하는 연산자에 대해 알아보자.
- 비교연산자
- == : ~와 같다
- != : ~와 다르다
- > : ~보다 크다
- < : ~보다 작다
- >= : 크거나 같다
- <= : 작거나 같다
- 논리연산자
- && : 그리고
- || : 또는
- ! : 참이면 거짓, 거짓이면 참[1]
예제
프로그래밍을 할때 우리는 어떤 표현식 또는 변수를 여러 값과 비교하는 코드를 짜는 경우가 많다. 예를 들자면 C언어로 숫자에 따른 과목 분류 프로그램이 있다.
int num;
printf("숫자 입력: );
scanf("%d", &num);
if(num == 1) {
printf("국어");
} else if(num == 2) {
printf("수학");
} else if(num == 3) {
printf("영어");
} else if(num == 4) {
printf("탐구 과목");
} else {
printf("잘못된 값을 입력하셨습니다.");
이 코드를 switch문으로 변경하는 코드는 다음과 같다.
int grade;
printf("점수 입력: );
scanf("%d", &grade);
switch(grade)
{
case 1 :
printf("국어");
break;
case 2 :
printf("수학");
break;
case 3 :
printf("영어");
break;
case 4 :
printf("탐구 과목");
break;
default :
printf("잘못된 값을 입력하셨습니다.");
break;
}
이 구문이 실행되면 num이 어떤 값인지를 검사하고 그에 맞는 값의 블록이 실행된다. 예를 들어 3을 입력하면 "영어"가 출력되고 break문에 의해 switch 문이 종료된다. 확실히 if문과 비교하여 가독성이 높아진 것을 볼 수 있고 실행속도 또한 빠르다.
단점
switch문은 if문과 같이 조건 제어문에 속한다. 그러나 if문과 차이점은 if문은 조건식이 true 또는 false 일때 블록이 실행된다고 하면 switch문은 비교할 변수가 어떤값을 가지냐에 따라 실행문이 선택된다. 오직 ==만 비교할 수 있는셈이다. 그러므로 모든 switch문은 if문으로 바꿀수 있지만 if문에서 부등식이 사용된 경우에는 switch문으로 치환할 수 없다.[2] 예를 들어 C언어로 점수에 따른 학점 분류 시스템 코드를 작성하였다.
int grade;
printf("점수 입력: ");
scanf("%d", &grade);
if(grade < 100 || grade >= 90) {
printf("A학점");
} else if(grade < 90 || grade >= 80) {
printf("B학점");
} else if(grade < 80 || grade >= 70) {
printf("C학점");
} else if(grade < 70 || grade >= 60) {
printf("D학점");
} else if(grade <60) {
printf("F학점");
} else {
printf("잘못된 값을 입력하셨습니다.");
만약 이 코드를 switch문으로 치환한다고 하면 switch문은 부등식을 사용할 수 없는 알고리즘이기 때문에 하드코딩을 통해서 엄청난 분량의 코드를 작성해야 할것이다. 예를 들어 84점인 학생이 있다 치면 if문으로는 부등식을 통해 90에서 80사이인 것을 검사하여 그 블록을 실행시킬 수 있지만 switch문으로는 사이값들(ex) 89,88,87....)을 하나하나 하드코딩을 통해 작성해야 하기 때문에 이러한 경우에는 if문이나 for문을 통하여 코딩하는 것이 유리하다.
