[Bash Shell] 28. for, while - 반복문

Bash 반복문에는 목록을 순회하는 for, 조건이 참인 동안 도는 while, 조건이 거짓인 동안 도는 until이 있다. 셋 다 명령을 반복 실행한다는 결과는 같지만, 반복을 멈추는 기준 — 확정된 목록의 끝인지, 매번 새로 평가하는 조건인지 — 은 서로 다르다.

이 장을 읽기 전에

직전 챕터인 27장: if, test에서 test/[ ]/[[ ]]로 조건을 판단해 참(종료 코드 0)·거짓(0이 아님)을 만들어내는 법을 다뤘다. 그 종료 코드는 if가 한 번 분기하는 데만 쓰이지 않는다 — 이 장에서 다루는 while은 같은 종료 코드를 반복 조건으로 그대로 재사용한다. 조건 분기를 배웠으니 이제 그 조건을 반복에 활용하는 단계다.

이 장은 Part 5(셸 스크립팅)의 두 번째 챕터로, for·while·until 세 가지 반복 구조와 break/continue를 다룬다.

난이도는 입문–중급이다. 27장의 종료 코드 개념과 19장: 파이프의 서브셸 개념을 알면 “주의사항·함정"까지 온전히 이해할 수 있다.

다루지 않는 것: while read 루프에서 표준입력을 필드 단위로 안전하게 읽는 세부 문법(-r, IFS=, 여러 필드로 나눠 읽기)은 뒤이어 나올 30장(read와 표준입력)에서 다룬다. 배열을 순회하는 for 루프의 배열 전용 문법("${arr[@]}")은 31장(배열과 셸 확장)에서 다룬다. C 스타일 for의 ((...)) 산술 문맥 자체는 29장: case와 산술 연산에서 본격적으로 다룬다.

당신의 수준에 맞는 경로

수준	읽을 부분	핵심 목표
입문	개요 + 정신 모델, 핵심 개념의 `for`(목록) · `while`(조건) 기본형	리스트를 순회하는 `for`와 조건이 참인 동안 도는 `while`을 구분해 쓸 수 있다
중급	핵심 개념 전체(C 스타일 `for`, `until`, `break`/`continue`), 예시	범위·파일 목록을 순회하고 `while read`로 파일을 한 줄씩 처리할 수 있다
심화	주의사항·함정, 흔한 오개념	`for f in $(ls)` 안티패턴을 피하고, `while read` 파이프의 서브셸 격리 문제를 프로세스 치환·`lastpipe`로 해결할 수 있다

개요 + 정신 모델

Bash의 반복 구조는 서로 다른 두 가지 발상 위에 서 있다. for는 이미 정해진 목록을 순회한다 — 목록의 각 원소를 변수에 차례로 바인딩하며 명령을 실행하고, 더 순회할 원소가 없으면 멈춘다. 이 목록은 공백으로 구분된 단어들이거나(for x in a b c), 와일드카드가 확장된 파일명들이거나(for f in *.txt), 셸이 미리 만들어낸 정수 범위(for i in {1..5})다 — 어느 경우든 루프가 시작되기 전에 반복 횟수와 각 항목이 이미 확정되어 있다. 반면 while은 27장에서 배운 종료 코드를 반복 조건으로 재사용한다 — 매 반복이 시작되기 전에 test-commands를 실제로 실행해 그 종료 코드가 0(참)인 동안만 계속 돈다. 몇 번을 반복할지 미리 정해져 있지 않고, 조건 자체가 매 반복마다 새로 평가된다는 점에서 for와 근본적으로 다르다. until은 while의 조건을 뒤집은 짝으로, 종료 코드가 0이 아닌(거짓) 동안 반복한다는 점만 다르고 나머지 메커니즘은 동일하다.

flowchart TD
    subgraph forLoop["for: 확정된 목록을 순회"]
        forWords["목록 word1 word2 word3"] --> forBind["다음 항목을 변수에 바인딩"]
        forBind --> forBody["명령 실행"]
        forBody --> forCheck{"목록에 남은 항목이 있는가"}
        forCheck -->|"있음"| forBind
        forCheck -->|"없음"| forDone["종료"]
    end
    subgraph whileLoop["while: 종료 코드를 매번 재평가"]
        whileTest{"test-commands 실행 후 종료 코드"} -->|"0(참)"| whileBody["명령 실행"]
        whileBody --> whileTest
        whileTest -->|"0이 아님(거짓)"| whileDone["종료"]
    end

for는 왼쪽처럼 목록을 다 소진하면 끝나는 유한한 순회이고, while은 오른쪽처럼 매 반복 직전에 조건을 다시 실행해 그 결과에 따라 계속 여부를 결정하는 재평가 구조다.

핵심 개념

for — 목록을 순회한다

GNU Bash Reference Manual은 for의 표준형을 이렇게 규정한다.

“for name [ in [ words …] ] ; do commands; done” — GNU Bash Reference Manual, “Looping Constructs”

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# 리스트
for x in a b c; do
  echo "$x"
done

# 파일명 (와일드카드, 셸이 미리 목록으로 확장)
for f in *.txt; do
  echo "$f"
done

# 범위 (브레이스 확장)
for i in {1..5}; do
  echo "$i"
done

# 범위 + 증분(step)
for i in {1..10..2}; do
  echo "$i"
done

in words...를 아예 생략하면 위치 매개변수($@)를 순회하는 기본형이 된다. POSIX Shell Command Language는 이 생략형을 명시적으로 규정한다.

“If in word... is omitted, for shall execute the do compound-list once for each positional parameter that is set, as if in \"$@\" had been specified.” — POSIX.1-2017, “Compound Commands”

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# in을 생략하면 "$@"(스크립트/함수에 전달된 인자)를 순회한다
print_args() {
  for arg; do
    echo "인자: $arg"
  done
}
print_args foo bar baz

C 스타일 for — 산술 조건으로 반복한다

for name in words가 이미 존재하는 목록을 순회하는 것과 달리, 배열 인덱스를 하나씩 늘려가거나 정수 카운터를 세는 상황에는 목록을 미리 만들 필요 없이 초기값·조건식·증분식만으로 반복을 표현하는 편이 자연스럽다. C 언어의 for와 문법이 거의 같아 다른 언어 경험이 있는 독자에게 익숙하다는 것도 실무에서 자주 선택되는 이유다.

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for ((i=0; i<10; i++)); do
  echo "$i"
done

GNU Bash Reference Manual은 이를 표준형과 구분해 “대안 형태(alternate form)“로 부른다.

“There is also an alternate form of the for command… First, the arithmetic expression expr1 is evaluated…” — GNU Bash Reference Manual, “Looping Constructs”

expr1은 루프 진입 전 한 번, expr2는 매 반복 전에 참(0이 아닌 값)인지 평가되고, expr3은 매 반복이 끝난 뒤 실행된다 — 이 산술 평가 문맥(((...))) 자체는 29장: case와 산술 연산에서 정식으로 다룬다. 이 형태가 POSIX 표준이 아니라는 점은 “주의사항·함정"에서 다시 짚는다.

while / until — 조건이 참·거짓인 동안 반복한다

while의 test-commands 자리에는 27장에서 다룬 [ ]·[[ ]]뿐 아니라 종료 코드를 반환하는 어떤 명령이든 올 수 있다. 아래 첫 번째 예는 정수 비교로 카운터를 세는 가장 흔한 형태이고, 세 번째 예는 test-commands 자리에 read를 직접 둬 “다음 줄이 있는 동안” 반복하는 패턴이다 — 파일이 끝나 read가 실패(종료 코드 1)하는 순간이 곧 반복 종료 조건이 된다.

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count=0
while [ "$count" -lt 5 ]; do
  echo "count: $count"
  count=$((count + 1))
done

# until은 while의 반대 — 조건이 거짓(0이 아님)인 동안 반복한다
count=0
until [ "$count" -ge 5 ]; do
  echo "count: $count"
  count=$((count + 1))
done

# 파일을 한 줄씩 읽기 (파이프가 아니라 리다이렉션으로 입력)
while read -r line; do
  echo "읽은 줄: $line"
done < file.txt

break, continue — 반복 중단·건너뛰기

break는 루프를 즉시 탈출하고, continue는 이번 반복만 건너뛰고 다음 반복으로 넘어간다. 둘 다 중첩 루프에서 몇 단계를 빠져나갈지 지정하는 정수 인자 n을 받는다.

“break [n] … Exit from a for, while, until, or select loop. If n is supplied, the nth enclosing loop is exited.” — GNU Bash Reference Manual, “Bourne Shell Builtins”

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for i in 1 2 3 4 5; do
  if [ "$i" -eq 3 ]; then
    continue   # 3만 건너뛴다
  fi
  if [ "$i" -eq 5 ]; then
    break      # 5에서 완전히 멈춘다
  fi
  echo "$i"
done

예시

아래 여섯 개는 실무 스크립트에서 자주 쓰는 조합이다. 앞의 세 개(1–3)는 목록이 실행 전에 이미 확정되는 for 계열이고, 뒤의 세 개(4–6)는 매 반복마다 조건이나 입력을 새로 확인하는 while 계열이다 — 어떤 값이 반복 전에 정해져 있는지 반복 도중에 결정되는지를 기준으로 둘을 나누면 어떤 도구를 쓸지 고르기 쉽다.

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# 1. 문자열 목록 순회
for name in alice bob carol; do
  echo "안녕, $name"
done

# 2. 글롭으로 파일 목록 순회 (공백 있는 파일명도 안전)
for f in ./logs/*.log; do
  echo "로그: $f"
done

# 3. C 스타일 for로 배열 인덱스 순회
arr=(a b c)
for ((i=0; i<${#arr[@]}; i++)); do
  echo "인덱스 $i: ${arr[$i]}"
done

# 4. while로 조건이 참인 동안 재시도
attempt=1
while [ "$attempt" -le 3 ]; do
  echo "시도 $attempt"
  attempt=$((attempt + 1))
done

# 5. until로 조건이 거짓인 동안 대기 폴링
until curl -sf http://localhost:8080/health >/dev/null; do
  echo "서비스 준비 대기 중..."
  sleep 1
done

# 6. while read로 파일을 한 줄씩 파싱 (리다이렉션, 서브셸 문제 없음)
while IFS=: read -r user _ uid _; do
  echo "계정 $user, UID $uid"
done < /etc/passwd

6번은 필드 구분자(IFS=:)를 바꿔 /etc/passwd의 콜론 구분 형식을 그대로 분해한 것으로, read가 한 줄을 여러 변수에 나눠 담는 세부 문법은 30장(read와 표준입력)에서 더 다룬다. 여기까지는 모두 안전한 형태만 골랐다 — 다음 절에서는 겉보기엔 비슷하지만 실무에서 실제로 사고를 내는 변형들을 살펴본다.

주의사항·함정

for f in $(ls)는 흔히 보이지만 피해야 하는 안티패턴이다. $(ls)의 출력은 따옴표로 감싸지 않았으므로 for가 목록을 만들기 전에 단어 분리(word splitting)와 글로빙(파일명 확장)을 그대로 거친다. GNU Bash Reference Manual은 단어 분리를 이렇게 규정한다.

“The shell scans the results of parameter expansion, command substitution, and arithmetic expansion that did not occur within double quotes for word splitting.” — GNU Bash Reference Manual, “Word Splitting”

즉 파일명에 공백이 있으면(March report.log) for f in $(ls)는 이를 하나의 파일명이 아니라 March와 report.log라는 두 개의 서로 다른 항목으로 쪼갠다. ls의 출력 자체가 사람이 읽기 위한 서식이라 스크립트에서 파싱할 대상으로 설계되지 않았다는 점도 근본 원인이다.

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# 안티패턴: 공백 있는 파일명이 깨진다
for f in $(ls); do
  echo "처리: $f"
done

# 고친 버전 1: 글롭 자체를 목록으로 쓴다 (word splitting을 거치지 않는다)
for f in *.txt; do
  echo "처리: $f"
done

# 고친 버전 2: find -print0 + while read -d ''로 임의의 파일명을 안전하게 순회한다
# (21장 xargs에서 xargs -0의 짝으로 예고한 널 문자 구분 패턴을, 여기서는 xargs 대신 while로 소비한다)
find . -name "*.txt" -print0 | while IFS= read -r -d '' f; do
  echo "처리: $f"
done

*.txt처럼 글롭을 따옴표 없이 그대로 목록에 쓰면 셸이 매칭되는 파일명들을 이미 확정된 단어 목록으로 확장해 for에 넘기므로 안전하다. 반면 하위 디렉터리까지 재귀적으로 훑거나 글롭만으로 표현하기 어려운 조건(수정 시각, 권한 등)이 필요하면 find가 필요한데, 이때는 21장: xargs에서 다룬 것과 같은 이유로 -print0/널 문자 구분이 필요하다 — 다만 뒤 명령이 xargs가 아니라 while read이므로 read -d ''로 구분자를 받는다.

C 스타일 for (( ))는 POSIX가 아니라 Bash 확장이다. 앞서 “핵심 개념"에서 인용했듯 GNU Bash Reference Manual은 이를 표준형과 별도의 “대안 형태"로 다룬다. POSIX Shell Command Language는 for name [in [word ...]] 형태만 규정하고 C 스타일 산술 for는 정의하지 않는다. #!/bin/sh로 시작하는 스크립트가 dash처럼 최소 POSIX 셸에서 실행되면 for (( i=0; i<10; i++ ))는 문법 오류를 낸다. 이식성이 필요한 스크립트라면 셔뱅을 #!/bin/bash로 명시하거나, i=0; while [ "$i" -lt 10 ]; do ...; i=$((i+1)); done처럼 POSIX 표준 형태로 대체해야 한다.

while read 파이프의 오른쪽은 서브셸이라 변수가 루프 밖으로 나오지 않는다. 19장: 파이프에서 다뤘듯, 파이프로 연결된 각 명령은 별도의 서브셸에서 실행된다. cmd | while read -r line; do ...; done처럼 쓰면 while 전체가 서브셸 안에서 도는 것이므로, 루프 안에서 갱신한 변수는 서브셸이 끝나는 순간 함께 사라진다.

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# 함정: count가 파이프 오른쪽 서브셸 안에서만 갱신되고, 밖에서는 사라진다
count=0
cat access.log | while read -r line; do
  count=$((count + 1))
done
echo "총 줄 수: $count"   # 항상 0이 출력된다

# 대안 1: 프로세스 치환으로 while을 현재 셸에서 실행한다
count=0
while read -r line; do
  count=$((count + 1))
done < <(cat access.log)
echo "총 줄 수: $count"   # 실제 줄 수가 출력된다

# 대안 2: 파이프가 애초에 필요 없다면 리다이렉션만으로 충분하다
count=0
while read -r line; do
  count=$((count + 1))
done < access.log
echo "총 줄 수: $count"

# 대안 3: bash 4+에서 lastpipe로 파이프라인의 마지막 명령을 현재 셸에서 실행한다
shopt -s lastpipe
count=0
cat access.log | while read -r line; do
  count=$((count + 1))
done
echo "총 줄 수: $count"   # lastpipe가 켜져 있으면 여기서도 실제 값이 나온다

GNU Bash Reference Manual은 lastpipe를 다음과 같이 규정한다.

“If set, and job control is not active, the shell runs the last command of a pipeline not executed in the background in the current shell environment.” — GNU Bash Reference Manual, “The Shopt Builtin”

lastpipe는 잡 컨트롤이 비활성 상태일 때만 동작하므로, 잡 컨트롤이 기본으로 켜진 대화형 셸보다는 스크립트 안에서 켤 때 더 예측 가능하게 동작한다. cat access.log | 형태를 그대로 유지하고 싶을 때만 대안 3을 쓰고, 그럴 필요가 없다면 대안 1·2처럼 애초에 서브셸이 필요 없는 형태로 바꾸는 편이 이식성이 더 높다.

흔한 오개념

"while도 for처럼 몇 번 반복할지 미리 정해져 있다”는 흔한 오해다. for는 목록이 확정된 뒤 시작하므로 반복 횟수를 루프 진입 전에 알 수 있지만, while은 매 반복 직전에 test-commands를 실제로 다시 실행해 그 결과로 계속 여부를 결정한다. 위 예시 5의 until curl ... ; do sleep 1; done처럼 반복 횟수가 실행 전에는 전혀 알려지지 않고, 외부 상태(서비스가 언제 뜨는지)에 따라 매번 달라지는 경우가 while/until의 전형적인 용도다.

"break는 중첩된 루프를 전부 빠져나온다”도 자주 틀리는 지점이다. 기본 break(인자 없음)는 가장 안쪽 루프 하나만 탈출한다.

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for i in 1 2 3; do
  for j in a b c; do
    if [ "$j" = b ]; then
      break        # 안쪽 for(j)만 탈출한다 — 바깥 for(i)는 계속 돈다
    fi
    echo "$i-$j"
  done
done

바깥쪽 루프까지 함께 빠져나오려면 “핵심 개념"에서 다룬 break n처럼 몇 단계를 탈출할지 숫자로 명시해야 한다(break 2는 두 단계 바깥 루프까지 탈출).

다음 장에서는

29장: case와 산술 연산에서는 if보다 다중 패턴 분기에 특화된 case와, $(( )) 산술 확장으로 정수 계산을 셸 자체에서 처리하는 법을 다룬다. 이 장이 반복(loop)을 다뤘다면, 다음 장은 조건 분기를 확장하고 이 장의 C 스타일 for (( i=0; i<10; i++ ))에 이미 등장했던 ((...)) 산술 문맥을 본격적으로 파고든다.

평가 기준

for가 확정된 목록(word-splitting 기반)을 순회하고, while/until이 매 반복마다 재평가하는 종료 코드가 참·거짓인 동안 반복한다는 서로 다른 정신 모델을 설명하고 구분해서 쓸 수 있다.
리스트·글롭·브레이스 범위·C 스타일·위치 매개변수 생략형까지 for의 여러 형태를 상황에 맞게 선택할 수 있다.
for f in $(ls) 안티패턴이 단어 분리·글로빙 때문에 깨지는 이유를 설명하고, for f in *.txt 또는 find -print0 | while read -r -d ''로 안전하게 고칠 수 있다.
C 스타일 for (( ))가 POSIX가 아니라 Bash 확장이라는 점을 알고, 이식성이 필요한 스크립트에서 대체할 방법을 선택할 수 있다.
while read 파이프 오른쪽이 서브셸에서 실행되어 변수가 밖으로 전달되지 않는다는 함정을 알고, 프로세스 치환·리다이렉션·lastpipe 중 상황에 맞는 대안을 적용할 수 있다.
break/continue가 기본적으로 가장 안쪽 루프에만 적용된다는 점과, 숫자 인자로 여러 단계를 빠져나가는 방법을 안다.