9. 묶음 처리, 반복문과 조건부 실행

R에서 명령어는 "하나씩 실행"하는 것뿐 아니라, 중괄호로 묶어 하나의 표현식처럼 다루고, 조건에 따라 갈래를 나누고, 같은 작업을 반복하는 것까지 전부 가능해요. 이번 장에서는 그 핵심 도구인 그룹 표현식(Grouped expressions) 과 제어문(Control statements) 을 차례로 살펴볼게요.

출처: R 공식 매뉴얼

본문

9.1 그룹 표현식 (Grouped expressions)

R은 표현식 언어(expression language) 예요. R 안에서 실행되는 모든 명령은 어떤 결과를 돌려주는 함수나 표현식이라는 뜻이죠. 심지어 할당(assignment)도 하나의 표현식이며, 그 결과가 바로 "할당된 값"이에요. 그래서 할당은 표현식을 쓸 수 있는 어디든 등장할 수 있고, 특히 여러 번의 할당을 연달아 할 수도 있어요.

명령들은 중괄호 { } 안에 묶을 수 있어요.

{ expr_1; … ; expr_m }

이렇게 묶으면, 그룹 전체의 값은 마지막에 평가된 표현식의 결과가 돼요. 그리고 그룹 자체도 하나의 표현식이기 때문에, 예를 들어 다시 괄호로 감싸 더 큰 표현식의 일부로 쓰는 식으로 얼마든지 겹쳐 쓸 수 있어요.

9.2 제어문 (Control statements)

제어문은 크게 두 갈래로 나뉘어요.

조건부 실행: if 문
반복 실행: for 루프, repeat, while

9.2.1 조건부 실행: if 문

R에는 다음과 같은 형태의 조건문이 있어요.

if ( expr_1 ) expr_2 else expr_3

여기서 expr_1 은 단일 논리값 하나로 평가되어야 하고, 전체 표현식의 결과는 그에 따라 결정돼요.

if 문의 조건 안에서 자주 쓰이는 게 "단락(short-circuit) 연산자" 인 && 와 || 예요. 일반적인 & 와 | 는 벡터의 원소별로(element-wise) 적용되는 반면, && 와 || 는 길이 1짜리 벡터에만 적용되고, 꼭 필요할 때만 두 번째 인자를 평가한답니다. 그래서 "조건을 좌에서 우로 미리 검사하다가 결과가 정해지면 멈추는" 흐름을 만들 수 있어요.

한편 if/else 를 벡터 전체에 한 번에 적용하는 벡터화된 버전도 있어요. 바로 ifelse 함수예요.

ifelse(condition, a, b)

ifelse 는 condition 과 같은 길이의 벡터를 돌려주는데, condition[i] 가 참이면 a[i] 를, 아니면 b[i] 를 반환해요. (필요하면 a 와 b 는 재활용(recycling)돼요.)

9.2.2 반복 실행: for 루프, repeat, while

R에도 for 루프가 있어요.

for ( name in expr_1 ) expr_2

여기서 name 은 루프 변수예요. expr_1 은 벡터 표현식(흔히 1:20 같은 수열)이고, expr_2 는 대개 그룹 표현식으로, 하위 표현식들이 가짜 변수인 name 을 이용해 작성되죠. name 이 expr_1 의 결과 벡터의 값을 차례로 거쳐 가면서 expr_2 를 반복 평가해요.

예를 들어볼게요. ind 가 클래스(class)를 나타내는 지표(indicator) 벡터이고, 클래스별로 y 대비 x 의 플롯을 따로 그리고 싶다고 해볼게요. 한 가지 방법은 coplot() 을 쓰는 건데요 — 이건 요인의 각 수준에 대응하는 플롯 배열을 만들어 줘요. 또 다른 방법은 모든 플롯을 한 화면에 모으는 것인데, 아래처럼 하면 돼요.

> xc <- split(x, ind)
> yc <- split(y, ind)
> for (i in 1:length(yc)) {
    plot(xc[[i]], yc[[i]])
    abline(lsfit(xc[[i]], yc[[i]]))
  }

이때 split() 함수에 주목할 필요가 있어요 — 요인으로 지정된 클래스에 따라 더 큰 벡터를 쪼개서 벡터들의 리스트를 만드는 함수랍니다. 꽤 유용한 함수로, 주로 상자그림(boxplot)과 함께 쓰여요. 자세한 내용은 도움말을 확인해 보세요.

⚠️ 주의: for() 루프는 컴파일 언어에서보다 R 코드에서 훨씬 덜 자주 쓰여요. 벡터 전체를 한꺼번에 다루는("whole object" 관점의) 코드가 R에서는 더 명확하고 더 빠르기 때문이에요.

그 밖의 반복 기능으로는 다음 두 가지 문이 있어요.

repeat 문:

repeat expr

while 문:

while ( condition ) expr

break 문은 어떤 루프든 종료시킬 수 있어요. 특히 repeat 루프는 이것만으로만 끝낼 수 있어요.
next 문은 특정 한 번의 주기(한 번의 반복)만 중단하고 "다음" 반복으로 건너뛰는 데 써요.

제어문은 사실 함수와 함께 쓰일 때 가장 활발하게 등장해요. 이와 관련한 더 많은 예시는 다음 장인 "Writing your own functions"(직접 함수 작성하기)에서 다루게 될 거예요.

더 알아보기

R 공식 매뉴얼 (An Introduction to R) — 이번 장은 R 언어의 기초 문법을 공식 문서의 목소리로 정리한 본문이에요.
?ifelse, ?split, ?for — R 도움말에서 각 함수의 세부 규칙과 예시를 바로 확인할 수 있어요.
다음 장 "10 Writing your own functions"에서 실제 함수 정의 안에서 제어문이 어떻게 쓰이는지 이어서 살펴보면 좋아요.