C++에서 goto 문 사용 시 주의 사항

2024-04-02

C++에서의 goto 문: 언어 중립적 관점과 표준 정의

goto 문은 C++ 프로그래밍 언어에서 특정 라벨이 지정된 위치로 프로그램 제어 흐름을 무조건 이동시키는 명령어입니다. 다른 제어 흐름 문 (if, for, while 등)과 달리 조건 검사 없이 직접적으로 점프하기 때문에 주의해서 사용해야 합니다.

언어 중립적 관점에서 goto 문

goto 문은 C++뿐만 아니라 C, Java, Python 등 다양한 프로그래밍 언어에서 사용되는 언어 중립적인 기능입니다. 하지만 각 언어마다 goto 문의 사용 방식과 의미가 조금씩 다를 수 있습니다.

C++ 표준에서 정의하는 goto 문

C++ 표준에서는 goto 문을 다음과 같이 정의합니다.

  • 구문:
goto label;

여기서 label은 프로그램 내에서 유일하게 식별되는 라벨 이름입니다.

  • 작동 방식:

goto 문이 실행되면 프로그램 제어 흐름은 label이 지정된 위치로 바로 이동합니다. label은 같은 함수 내에 있어야 합니다.

  • 사용 예시:
int main() {
  int i = 0;

start:
  printf("%d\n", i);
  i++;

  if (i < 10) {
    goto start;
  }

  return 0;
}

이 예시에서 goto start 문은 i 값이 10보다 작을 때까지 start 라벨이 지정된 위치로 반복적으로 점프합니다.

goto 문 사용 시 주의 사항

goto 문은 코드를 간결하게 만들 수 있지만, 과도하게 사용하면 코드 가독성이 떨어지고 유지 관리가 어려워질 수 있습니다. 또한, goto 문은 예외적인 상황 처리에 유용할 수 있지만, 일반적인 제어 흐름 구조를 만드는 데에는 권장되지 않습니다.

goto 문 대신 다음과 같은 제어 흐름 문을 사용하는 것이 일반적으로 더 좋습니다.

  • if 문: 조건에 따라 코드 실행 여부를 결정합니다.
  • for 문: 반복적인 작업을 수행합니다.
  • while 문: 조건이 참인 동안 반복적으로 코드를 실행합니다.
  • switch 문: 여러 가지 경우에 따라 코드를 분기합니다.



C++ goto 문 예제 코드

간단한 예시:

int main() {
  int i = 0;

  start:
  printf("%d\n", i);
  i++;

  if (i < 10) {
    goto start;
  }

  return 0;
}

이 예시에서는 goto start 문을 사용하여 i 값이 10보다 작을 때까지 반복적으로 start 라벨이 지정된 위치로 점프합니다.

에러 처리 예시:

int main() {
  int num1, num2;

  // 사용자 입력 받기
  printf("첫 번째 숫자를 입력하세요: ");
  scanf("%d", &num1);

  printf("두 번째 숫자를 입력하세요: ");
  scanf("%d", &num2);

  // 0으로 나누는 경우 에러 메시지 출력 후 프로그램 종료
  if (num2 == 0) {
    printf("0으로 나눌 수 없습니다!\n");
    goto error;
  }

  // 나눗셈 결과 출력
  printf("%d / %d = %d\n", num1, num2, num1 / num2);

  return 0;

error:
  printf("프로그램을 종료합니다.\n");
  return 1;
}

이 예시에서는 goto error 문을 사용하여 0으로 나누는 경우 에러 메시지를 출력하고 프로그램을 종료합니다.

라벨을 사용하여 코드 구조화:

int main() {
  int i, j;

  outer_loop:
  for (i = 0; i < 10; i++) {
    inner_loop:
    for (j = 0; j < 10; j++) {
      if (i == j) {
        continue outer_loop;
      }

      printf("%d %d\n", i, j);
    }
  }

  return 0;
}

이 예시에서는 outer_loopinner_loop 라벨을 사용하여 중첩된 for 루프 구조를 명확하게 표현했습니다. continue outer_loop 문은 inner_loop를 건너뛰고 outer_loop의 처음으로 이동합니다.

goto 문의 과도한 사용:

int main() {
  int i = 0;

  start:
  printf("%d\n", i);

  if (i % 2 == 0) {
    goto even;
  } else {
    goto odd;
  }

even:
  i++;
  goto start;

odd:
  i += 2;
  goto start;

  return 0;
}

이 예시에서는 goto 문을 과도하게 사용하여 코드 가독성이 떨어지고 유지 관리가 어려워진 것을 보여줍니다. 위 코드는 if 문을 사용하여 훨씬 더 간결하게 작성할 수 있습니다.

goto 문의 대안:

int main() {
  int i = 0;

  while (i < 10) {
    printf("%d\n", i);

    if (i % 2 == 0) {
      i++;
      continue;
    }

    i += 2;
  }

  return 0;
}

위 코드는 goto 문 대신 if 문과 continue 문을 사용하여 이전 예시와 동일한 기능을 수행합니다. 코드가 훨씬 더 간결하고 이해하기 쉬워졌습니다.




C++에서 goto 문 대체 방법

조건에 따라 코드 실행:

  • if 문: 조건에 따라 코드 실행 여부를 결정합니다.
  • switch 문: 여러 가지 경우에 따라 코드를 분기합니다.

반복적인 작업 수행:

  • for 문: 특정 조건이 충족될 때까지 반복적으로 코드를 실행합니다.
  • while 문: 조건이 참인 동안 반복적으로 코드를 실행합니다.
  • do-while 문: 코드를 먼저 실행하고 나서 조건을 검사하여 반복 여부를 결정합니다.

예외 처리:

  • try-catch 블록: 예외 발생 시 처리 코드를 실행합니다.

함수 호출:

  • 함수: 코드를 재사용할 수 있도록 분리합니다.

템플릿:

  • 템플릿: 코드를 일반화하여 다양한 데이터 유형에 적용할 수 있습니다.

다음은 goto 문 대신 사용할 수 있는 몇 가지 구체적인 예시입니다.

if 문:

// goto 문 대신 if 문 사용
int main() {
  int num;

  printf("숫자를 입력하세요: ");
  scanf("%d", &num);

  if (num > 0) {
    printf("양수입니다.\n");
  } else if (num < 0) {
    printf("음수입니다.\n");
  } else {
    printf("0입니다.\n");
  }

  return 0;
}

for 문:

// goto 문 대신 for 문 사용
int main() {
  int i;

  for (i = 0; i < 10; i++) {
    printf("%d\n", i);
  }

  return 0;
}

while 문:

// goto 문 대신 while 문 사용
int main() {
  int i = 0;

  while (i < 10) {
    printf("%d\n", i);
    i++;
  }

  return 0;
}
// goto 문 대신 do-while 문 사용
int main() {
  int i = 0;

  do {
    printf("%d\n", i);
    i++;
  } while (i < 10);

  return 0;
}

try-catch 블록:

// goto 문 대신 try-catch 블록 사용
int main() {
  int num1, num2;

  // 사용자 입력 받기
  printf("첫 번째 숫자를 입력하세요: ");
  scanf("%d", &num1);

  printf("두 번째 숫자를 입력하세요: ");
  scanf("%d", &num2);

  try {
    // 0으로 나누는 경우 예외 발생
    if (num2 == 0) {
      throw "0으로 나눌 수 없습니다!";
    }

    // 나눗셈 결과 출력
    printf("%d / %d = %d\n", num1, num2, num1 / num2);
  } catch (const char* exception) {
    // 예외 처리
    printf("%s\n", exception);
  }

  return 0;
}
// goto 문 대신 함수 호출 사용
int main() {
  int num1, num2;

  // 사용자 입력 받기
  printf("첫 번째 숫자를 입력하세요: ");
  scanf("%d", &num1);

  printf("두 번째 숫자를 입력하세요: ");
  scanf("%d", &num2);

  // 숫자 비교 함수 호출
  int result = compareNumbers(num1, num2);

  // 비교 결과 출력
  if (result > 0) {
    printf("%d가 더 큽니다.\n", num1);
  }

c++ language-agnostic goto


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