[Rejected] PEP 284 - Integer for-loops

원문 링크: PEP 284 - Integer for-loops

상태: Rejected 유형: Standards Track 작성일: 01-Mar-2002

PEP 284 – 정수 for 루프

  • 작성자: David Eppstein, Gregory Ewing
  • 상태: Rejected (거부됨)
  • 유형: Standards Track
  • 생성일: 2002년 3월 1일
  • Python 버전: 2.3

요약 (Abstract)

이 PEP는 for 키워드 뒤에 허용되는 표현식의 범위를 확장하여 for lower <= var < upper:와 같은 세 가지 비교 (three-way comparison)를 허용함으로써, 정수 구간 (intervals of integers)에 대한 반복 (iteration)을 단순화할 것을 제안합니다. 이는 현재의 for item in list: 문법을 대체하게 됩니다. 이 새로운 루프 또는 리스트 반복은 주어진 구간의 왼쪽 끝점부터 시작하여 비교를 참으로 만드는 var의 모든 값에 대해 반복하게 됩니다.

선언 (Pronouncement)

이 PEP는 거부되었습니다. 제안에는 해결 가능한 여러 문제점들이 있었지만 (2005년 6월 18일 Raymond Hettinger의 python-dev 게시물에 나열된 수정 사항들을 참고하십시오), 수정 사항들을 적용하더라도 이 제안은 지지를 얻지 못했습니다. 특히, Guido van Rossum은 range() 형식에 수정이 필요하다는 전제를 받아들이지 않았습니다. 그는 “15년 전 range()의 핵심은 숫자 반복을 위한 별도의 문법을 필요 없게 만드는 것이었습니다. 저는 그것이 잘 작동했다고 생각하며, 수정할 필요가 없습니다 (다만 range()가 이터레이터가 되어야 하는데, 이는 Python 3.0에서 그렇게 될 것입니다).”라고 언급했습니다.

배경 (Rationale)

Python의 for 루프에서 가장 흔한 용도 중 하나는 정수 구간을 반복하는 것입니다. Python은 이러한 구간을 위한 리스트와 이터레이터를 생성하기 위해 range() 및 xrange() 함수를 제공하며, 이는 가장 빈번한 경우인 0부터 증가하는 반개방 (half-open) 구간에 가장 잘 작동합니다. 그러나 range() 문법은 개방 (open) 또는 폐쇄 (closed) 구간에 대해서는 다루기 어렵고, 반복 순서를 반전시킬 때 대칭성이 부족합니다. 또한, 익숙하지 않은 함수 호출은 Python 초보자가 range()나 xrange()를 사용하는 코드를 이해하기 어렵게 만듭니다.

자연스럽고 직관적인 정수 반복 문법의 부재는 python-list에서 뜨거운 논쟁을 불러일으켰으며, 이 PEP 이전에 최소 4개의 PEP를 탄생시켰습니다.

  • PEP 204 (거부됨): 정수 범위에 Python의 슬라이스 (slice) 문법을 재사용할 것을 제안하여 더 간결한 문법을 제공했지만, 다중 인자 range()의 가독성 문제를 해결하지 못했습니다.
  • PEP 212 (연기됨): 현재의 range(len(list)) 관용구 대신 리스트를 정수 인덱스 시퀀스로 직접 변환하기 위한 여러 문법을 제안했습니다.
  • PEP 281: range(list)와 같이 작성할 수 있도록 하여 동일한 관용구를 단순화할 것을 제안합니다.
  • PEP 276: 정수를 이터레이터로 자동 변환하는 것을 허용하여 가장 일반적인 반개방 (half-open) 경우를 단순화했지만, 다른 유형의 구간의 복잡성은 다루지 않았습니다.

추가적인 대안들은 python-list에서 논의되었습니다.

여기서 설명하는 해결책은 for 키워드 뒤에 세 가지 비교를 허용하는 것입니다. 이는 for 루프와 리스트 컴프리헨션 (list comprehension)의 맥락에서 모두 사용될 수 있습니다.

for lower <= var < upper:

이는 비교문의 왼쪽 경계에서 시작하여 오른쪽 경계에서 끝나는 연속적인 정수 구간에 대한 반복을 유발합니다. 사용된 정확한 비교 연산자는 구간이 양쪽 끝에서 개방인지 폐쇄인지, 그리고 정수가 오름차순 또는 내림차순으로 고려되는지 여부를 결정합니다.

이 문법은 표준 수학 표기법과 밀접하게 일치하므로, 현재의 range() 문법보다 Python 초보자에게 더 친숙할 가능성이 있습니다. 개방 및 폐쇄 구간의 끝점은 표현하기 똑같이 쉽고, 정수 구간의 역전은 단순히 두 끝점을 바꾸고 비교를 반전시킴으로써 형성될 수 있습니다. 또한, 이러한 루프의 의미는 기존 Python for 루프를 해석하는 한 가지 방식과 밀접하게 유사합니다.

for item in list

는 item in list 표현식을 참으로 만드는 item의 정확한 값들을 반복합니다. 유사하게, 새로운 형식 for lower <= var < upper:는 lower <= var < upper 표현식을 참으로 만드는 var의 정확한 정수 값들을 반복합니다.

명세 (Specification)

현재 for 문의 문법은 다음과 같습니다.

for_stmt: "for" target_list "in" expression_list ":" suite ["else" ":" suite]

이를 다음과 같이 확장할 것을 제안합니다.

for_stmt: "for" for_test ":" suite ["else" ":" suite]
for_test: target_list "in" expression_list
        | or_expr less_comp or_expr less_comp or_expr
        | or_expr greater_comp or_expr greater_comp or_expr
less_comp: "<" | "<="
greater_comp: ">" | ">="

마찬가지로, 현재의 리스트 컴프리헨션 (list comprehension) 문법도 확장할 것을 제안합니다.

list_for: "for" expression_list "in" testlist [list_iter]

이를 다음으로 대체합니다.

list_for: "for" for_test [list_iter]

모든 경우에 for_test에 의해 형성된 표현식은 표현식 내 비교와 동일한 우선순위 규칙을 따릅니다. for_test 내의 두 comp_operator는 유사한 유형이어야 합니다. 이는 이러한 제한이 없는 표현식 내의 연결된 비교 (chained comparisons)와는 다릅니다.

for 루프 문법의 왼쪽과 오른쪽에 나타나는 두 or_expr를 루프의 경계 (bounds)라고 하고, 가운데 or_expr를 루프의 변수 (variable)라고 합니다. 새로운 문법을 사용하는 for 루프가 실행될 때, 두 경계에 대한 표현식이 평가되고, 사용된 비교 연산자에 따라 두 경계 사이의 모든 정수를 반복하는 이터레이터 객체가 생성됩니다. 이 이터레이터는 왼쪽 경계와 같거나 가까운 정수로 시작하여, 비교 연산자가 less_comp 또는 greater_comp로 설명된 집합에 있는 경우 각각 +1 또는 -1의 스텝 (step) 크기로 나머지 정수를 단계적으로 진행합니다. 그런 다음 실행은 표현식이 for variable in iterator였던 것처럼 진행되며, 여기서 “variable”은 루프의 변수를, “iterator”는 주어진 정수 구간을 위해 생성된 이터레이터를 나타냅니다.

정수 for 루프에서 루프 변수가 취하는 값은 경계의 크기에 따라 일반 정수 (plain integers) 또는 긴 정수 (long integers)일 수 있습니다. 정수 for 루프의 두 경계는 모두 실수 숫자 유형 (정수, long, 또는 float)으로 평가되어야 합니다. 다른 값은 for 루프 문이 TypeError 예외를 발생시키게 됩니다.

쟁점 (Issues)

이 제안과 관련 제안들을 Python 리스트에서 논의하는 동안 다음과 같은 쟁점들이 제기되었습니다.

  • 오른쪽 경계는 한 번만 평가되어야 하는가, 아니면 루프를 돌 때마다 평가되어야 하는가? 왼쪽 경계가 한 번만 평가되는 것은 명확합니다. 일관성과 효율성을 위해 오른쪽 경계에도 동일한 규칙을 적용하기로 했습니다.

  • 새로운 문법이 정수 for 루프를 상당히 단순화하지만, 새로운 문법을 사용하는 리스트 컴프리헨션은 그만큼 단순하지 않습니다. 우리는 for 루프가 컴프리헨션보다 더 자주 사용되므로 이것이 적절하다고 생각합니다.

  • 이 제안은 xrange에 의해 생성될 수 있는 정수 이터레이터 객체에 대한 접근을 허용하지 않습니다. 이는 사실이지만, 우리는 이것을 이 제안의 범위를 넘어선 일반적인 리스트 컴프리헨션 문법의 단점으로 봅니다. 또한, xrange()는 계속 사용할 수 있습니다.

  • 이 제안은 1과 -1 이외의 증가분 (increments)을 허용하지 않습니다. 더 일반적인 등차수열 (arithmetic progressions)은 range() 또는 xrange(), 또는 [2*x for 0 <= x <= 100]와 같은 리스트 컴프리헨션 문법으로 생성해야 합니다.

  • 세 가지 비교의 중간에 루프 변수가 위치하는 것은 현재의 for item in list 문법의 변수만큼 명확하지 않아 가독성 손실을 초래할 수 있습니다. 우리는 이러한 손실이 자연스러운 정수 반복 문법으로 인한 가독성 증가로 상쇄된다고 생각합니다.

  • 어느 정도 이 PEP는 PEP 276과 동일한 쟁점들을 다룹니다. 우리는 PEP 276이 주로 0부터 시작하는 반개방 범위 (range()의 쉬운 경우)에 초점을 맞추는 반면, 이 PEP는 주로 다른 모든 경우를 단순화하는 데 초점을 맞추므로 두 PEP가 상충하지 않는다고 생각합니다. 그러나 이 PEP가 승인된다면, 정수 루프를 위한 새로운 더 간단한 문법은 어느 정도 PEP 276의 동기를 감소시킬 수 있습니다.

  • 정수 루프에 부동 소수점 (floating point) 경계를 허용하는 것이 합리적인지 불분명합니다. 만약 float가 부정확한 값을 나타낸다면, 정확한 정수 시퀀스를 결정하는 데 어떻게 사용될 수 있을까요? 반면에, float 경계를 허용하지 않으면 floor()와 ceiling()을 정수 for 루프에서 사용하기 어렵게 만들 것입니다. 이는 현재 range()에서도 어려운 점입니다. 우리는 유연성을 우선했지만, 이는 주어진 비교를 참으로 만드는 가장 작은 및 가장 큰 정수 값을 결정하는 데 구현상의 어려움을 초래할 수 있습니다.

  • int, long, float 외의 유형이 경계로 허용되어야 하는가? 또 다른 선택은 모든 경계를 int()로 정수로 변환하고, float뿐만 아니라 그렇게 변환될 수 있는 모든 것을 경계로 허용하는 것입니다. 그러나 이것은 의미를 변경할 것입니다. 예를 들어, 0.3 <= x는 int(0.3) <= x와 같지 않으며, 하한 (lower bound)이 0.3인 루프가 0에서 시작하는 것은 혼란스러울 것입니다. 또한, 일반적으로 int(f)는 f와 매우 다를 수 있습니다.

구현 (Implementation)

현재 구현은 제공되지 않습니다. 구현은 큰 어려움을 초래할 것으로 예상되지 않습니다. 필요한 경우, 각 for 키워드 뒤에 일반 표현식을 파싱하고 표현식의 최상위 (top level) 연산이 “in” 또는 세 가지 비교인지 테스트함으로써 새로운 문법을 인식할 수 있습니다. Python 컴파일러는 새로운 문법의 모든 인스턴스를 특별한 이터레이터 객체 내 항목에 대한 루프로 변환할 것입니다.

참고 자료 (References)

Raymond Hettinger, Propose updating PEP 284 – Integer for-loops https://mail.python.org/pipermail/python-dev/2005-June/054316.html

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