for문

📌 범위 기반 for 문 (Range-based for Statement) 정리 

기본 타입	설명	예시 코드	사용하는 경우
값 복사 (Value)	배열 요소를 복사하여 변수에 저장	for (auto element : array) {}	값이 변경될 필요 없고, 원본 배열을 보호해야 할 때
참조 (Reference)	배열 요소를 복사하지 않고 직접 참조	for (auto& element : array) {}	성능 최적화 및 배열 요소 수정이 필요한 경우
상수 참조 (Const Reference)	배열 요소를 복사하지 않고 읽기 전용으로 참조	for (const auto& element : array) {}	성능 최적화 및 값이 변경되면 안 되는 경우
auto 키워드	배열 요소의 타입을 자동으로 추론	for (auto element : array) {}	코드 가독성 향상 및 가변 데이터 타입 처리
std::vector	동적 배열을 사용하여 안전한 반복 처리	for (const auto& num : vector) {}	고정 배열이 아닌 동적 배열을 사용할 때
std::map	키-값 쌍을 반복하며 처리	for (const auto& [key, value] : map) {}	키-값 쌍을 순회해야 하는 경우

✔️ 성능을 고려하면 const auto& 사용이 가장 효율적! 🚀

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🔹 기본 for 문 예제

#include <iostream>

int main() {
    const int numStudents = 5;
    int scores[numStudents] = { 84, 92, 76, 81, 56 };
    int maxScore = 0; // 최고 점수를 저장할 변수

    for (int student = 0; student < numStudents; ++student)
        if (scores[student] > maxScore)
            maxScore = scores[student];

    std::cout << "The best score was " << maxScore << '\n';
    return 0;
}

✔️ 배열을 반복할 때 유용하지만 인덱스 관리가 필요하고 실수하기 쉬움

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🔹 범위 기반 for 문 (Range-based for Statement)

👉 C++11에서 도입된 간결하고 안전한 for 문
🔹 문법:

for (element_declaration : array)
    statement;

✔️ 배열의 모든 요소를 자동으로 순회하며 각 요소를 변수에 할당

🖥 예제: Fibonacci 배열 출력

#include <iostream>

int main() {
    int fibonacci[] = { 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89 };

    for (int number : fibonacci) // 배열의 각 요소를 순회
        std::cout << number << ' ';

    return 0;
}

📝 동작 방식:
1️⃣ 첫 번째 요소 0이 number에 할당됨
2️⃣ 출력 후 다음 요소 1이 number에 할당됨
3️⃣ 배열이 끝날 때까지 반복

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🔹 auto 키워드 활용

👉 배열의 자료형을 자동 추론

for (auto number : fibonacci)
    std::cout << number << ' ';

✔️ 가독성 향상 및 실수 방지

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🔹 참조 (&)를 활용한 범위 기반 for 문

✅ 값을 복사하는 대신 참조를 사용하면 메모리 절약 가능

🚫 값 복사 예제 (비효율적)

int array[5] = { 9, 7, 5, 3, 1 };
for (auto element : array) // 요소를 복사
    std::cout << element << ' ';

✔️ 참조(&)를 사용하면 배열 요소를 직접 조작 가능

int array[5] = { 9, 7, 5, 3, 1 };
for (auto &element : array) // 참조 사용 (복사 방지)
    std::cout << element << ' ';

💡 읽기 전용으로 사용하려면 const auto& 추가

for (const auto& element : array)
    std::cout << element << ' ';

✔️ 불필요한 변경 방지 및 성능 최적화

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🔹 기존 예제의 범위 기반 for 문 적용

#include <iostream>

int main() {
    const int numStudents = 5;
    int scores[numStudents] = { 84, 92, 76, 81, 56 };
    int maxScore = 0;

    for (const auto& score : scores) // 배열 요소 직접 접근
        if (score > maxScore)
            maxScore = score;

    std::cout << "The best score was " << maxScore << '\n';
    return 0;
}

✔️ 배열 인덱스를 사용하지 않고 더 간결하게 작성 가능

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🔹 범위 기반 for 문과 비배열 컨테이너 (std::vector 등)

📌 배열뿐만 아니라 std::vector, std::list, std::set, std::map 등에서도 사용 가능

#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> fibonacci = { 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89 };

    for (const auto& number : fibonacci)
        std::cout << number << ' ';

    return 0;
}

✔️ 유연하게 다양한 자료구조 활용 가능

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🔹 포인터 배열에서 범위 기반 for 문 사용 불가 🚫

#include <iostream>

int sumArray(int array[]) {
    int sum = 0;
    for (const auto& number : array) // ❌ 컴파일 오류 (배열 크기 알 수 없음)
        sum += number;

    return sum;
}

✔️ 배열이 포인터로 변환되면 크기를 알 수 없기 때문
🚨 동적 배열에서도 범위 기반 for 문 사용 불가능

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🏆 정리

✅ 범위 기반 for 문은 배열 요소를 자동 순회하여 코드 가독성과 안전성을 향상
✅ auto 키워드를 사용하면 자료형을 자동 추론 가능
✅ 참조(&)를 사용하면 불필요한 복사 방지 및 성능 최적화
✅ 배열뿐만 아니라 std::vector 등에서도 활용 가능
🚨 포인터로 변환된 배열 및 동적 배열에서는 사용 불가능

🔗 출처: 소년코딩 🚀