목표
자바가 제공하는 다양한 연산자를 학습한다.
학습할 것
- 산술 연산자
- 비트 연산자
- 관계 연산자
- 논리 연산자
- instanceof
- assignment(=) operator
- 화살표(->) 연산자
- 3항 연산자
- 연산자 우선 순위
- (optional) Java 13 switch 연산자
1. 산술 연산자
수학적 계산(사칙 연산/ 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈)에 사용되는 연산자이다. 자바에서 산술 연산은
사칙연산과 나머지 연산을 포함한 다섯가지연산을 뜻한다.
자바에서 나머지 연산의 피연산자는 정수형과 실수형 모두 가능하다.
double num=5.2, mod=4.1;
System.out.println(num%mod); // 1.1 출력됨
자바는 컴파일하는 시점에서 변수에 어떤 상수를 입력할 때 범위를 체크하여 허용 범위를 넘어선다면
에러를 발생시킨다. 또한 산술 연산을 할 때 다음과 같이 자동 형변환(Promotion)이 일어 난다.
- 두 피연산자 중 하나라도 double 형이면 다른 하나도 double 형으로 변환하고 결과도 double형이다.
- 그렇지 않고 두 피연산자 중 하나라도 float 형이면 다른 하나도 float 형으로 변환하고 결과도 float형이다.
- 그렇지 않고 두 피연산자 중 하나라도 long 형이면 다른 하나도 long 형으로 변환하고 결과도 long형이다.
- 그렇지 않다면 두 피연산자를 모두 int 형으로 변환하고 결과도 int 형이다.
자바에서 산술연산에 대해서는 이 네 가지의 규칙을 따른다. 특히 마지막 규칙에 대해 아래 예를 확인해보자. byte형이나 short 형의 연산 결과는 int형이 된다. 따라서 다음과 같은 간단한 연산도 에러를 발생한다.
short num1 = 10, num2 = 20;
short result = -num1; // error
short reuslt = num1 + num2; // error
범위를 벗어나는 것도 아닌데 왜 에러가 발생하는지 처음에는 의아할 수 있다. -num1과 num1 + num2 연산 결과는 int형이고 이것을 short형에 대입하려고 하기 때문이다. 자바에서는 데이터 타입의 크기가 작은 자료형으로 타입 변환은 명시적으로 해주어야 한다. 따라서 아래와 같이 명시적 타입 변환(Casting)을 해주어야 한다.
short num1 = 10, num2 = 20;
short result = (short)(-num1);
short reuslt = (short)(num1 + num2);
이것은 byte형에 대해서도 마찬가지이다.
2. 비트 연산자
비트연산은 1과 0을 가지고 이루어진다. 일반적으로 0이 false, 그 외의 모든 값을 true를 나타낸다.
비트 연산자는 기능에 따라 비트 이동연산자, 비트 논리연산자로 구분한다.
2-1. 비트 이동 연산자
https://coding-factory.tistory.com/521
비트 이동 연산자는 정수 데이터의 비트를 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동시키는 연산을 한다.
2 « 3 은 2를 32비트로 분해한 다음 왼쪽으로 3비트를 이동시키는 연산이다. 비트를 왼쪽으로 3비트 이동할 때 맨 왼쪽 3비트는 밀려서 버려지게 되고 맨 오른쪽에는 0으로 채워진다.
16 » 3 은 위와 같이 3비트를 오른쪽으로 이동시키는 연산이다. 비트를 오른쪽으로 3비트 이동할 때 맨 오른쪽 3비트는
밀려서 버려지게 되고 맨 왼쪽에는 최상위 부호비트와 동일한 값으로 채워진다.
즉, 최상위 부호비트가 0이라면 동일하게 0으로 채워지고, 1이라면 1로 빈공간을 채우게 된다.
>>> 연산은 오직 자바에만 있는 연산이며 >> 와 기본원리는 같다. 다른 점은
최상위 부호비트와 관계없이 무조건 0으로만 채워지게 된다.
앞자리가 0으로만 채워지므로 결과값은 무조건 양수로 나타난다.
2-2. 비트 논리 연산자(&, |, ^, ~)
- &(AND) 연산자 : 두 비트 모두 1일 경우에만 연산 결과가 1
-
(OR) 연산자: 두 비트 중 하나만 1일 경우에만 연산결과가 1 - ^(XOR) : 두 비트중 하나는 1이고 다른 하나가 0일 경우에만 연산결과가 1
- ~(NOT) : 비트 반전(보수)
3. 관계 연산자
비교 연산자라고도 하며 부등호를 생각하면 된다. 관계연산자의 결과는 true 혹은 false 값인 boolean 자료형으로 반환이 된다.
4. 논리 연산자
- 논리 연산자는 AND(&&), OR(||), NOT(!) 세가지 연산자가 있으며 관계연산자와 같이 사용되는 경우가 많다. 논리 연산자 역시 연산 결과가 true 혹은 false로 반환된다.
5. instanceof 연산자
참조변수가 참조하고 있는 인스턴스의 실제 타입을 알아보기 위해 instanceof 연산자를
사용한다.
주로 조건문에 사용되며, instanceof의 왼쪽에는 참조변수를
오른쪽에는 타입(클래스명)이 피연산자로 위치한다.
instanceof를 이용한 연산결과로 true를 얻었다는 것은 참조변수가 검사한 타입으로
형변환이 가능하다는 것을 뜻한다.
6. assignment(=) operator
변수에 값 또는 수식의 연산결과를 저장(메모리에)하는데 사용한다. 왼쪽에는 반드시 변수가 위치해야 하며, 오른쪽에는 리터럴이나 변수 또는 수식이 올수 있다.
7. 화살표(->) 연산자
자바가 람다가 도입되면서 등장한 연산자이다.
int min(int x, int y) {
return x < y ? x : y;
}
위의 예제처럼 메소드를 람다 표현식으로 표현하면, 클래스를 작성하고 객체를 생성하지 않아도 메소드를 사용할 수 있다.
(x, y) -> x < y ? x : y;
8. 3항 연산자
조건식에 따라 참이면 A, 거짓이면 B를 선택
(조건식) ? A : B
9. 연산자 우선 순위
수학에서도 그렇지만 모든 연산에서는 우선순위가 있다. 괄호안에 있는 연산이 가장 먼저 수행되며, 연산자 우선순위가 같은 경우 연산 방향에 따라 진행된다.
ex) 100 * 2 / 3 % 5 => 연산자들 우선순위 같다. 연산방향 왼쪽에서 오른쪽 이므로 결과 : 1
ex) a = b = c = 5; => 연산자들 우선순위 같다. 연산방향 오른쪽에서 왼쪽으로 진행되고 a,b,c, 변수에 5 대입된다.
10. Java 13 switch 연산자
기존에 switch문이 변경된 것이 아니라 switch 연산자가 추가 된 것이다.
화살표 연산자
:대신 -> 를 사용할수 있다.
기존 switch 문은 break가 없다면 계속해서 아래 case를 검사 하게 되는데 -> 연산자를 사용하게 되면 실행 후 break가 없어도 switch문을 빠져나오게 된다.
아래는 기존에 사용하던 switch 문의 모습이다.
public enum Day {
SUNDAY, MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY;
}
public class Test{
public static void main(String[] args) {
Day day = Day.THURSDAY;
int result = 0;
switch (day) {
case SUNDAY:
case MONDAY:
case TUESDAY:
result = 3;
break;
case WEDNESDAY:
case THURSDAY:
result = 5;
break;
case FRIDAY:
case SATURDAY:
result = 7;
break;
default:
throw new IllegalArgumentException();
}
System.out.println(result); // 출력 : 5
}
}
위의 소스를 아래처럼 -> 연산자를 이용하여 간결하게 줄일 수 있다.
public class Test{
public static void main(String[] args) {
Day day = Day.THURSDAY;
int result = 0;
switch (day) {
case SUNDAY, MONDAY, TUESDAY -> result = 3; // break 사용없이 빠져나옴
case WEDNESDAY, THURSDAY -> result = 5;
case FRIDAY, SATURDAY -> result = 7;
default -> throw new IllegalArgumentException();
}
System.out.println(result);
}
}
yield
yield 키워드를 사용하여 결과값을 반환할 수 있다.
int a = 1;
String b = switch (a) {
case 1 -> {
System.out.println("case 1");
yield "return : case 1";
}
case 2 -> {
System.out.println("case 2");
yield "return : case 2";
}
default -> throw new IllegalArgumentException();
};
Output
case 1
return : case 1
Reference
http://www.tcpschool.com/java/java_lambda_concept
https://kephilab.tistory.com/28
https://coding-factory.tistory.com/521
https://studymake.tistory.com/416
https://github.com/whiteship/live-study/issues/3