자바 문법 및 자료형

1. 주석

 어느 프로그래밍 언어에서나 마찬가지이지만 주석은 꼭 필요하고 다는 것을 생활화 해야하는 중요한 요소입니다.

 

 자바의 주석으로는 아래의 3가지가 있습니다.

 - /*~*/ : C언어로부터 따온 주석으로 여러 줄을 묶어서 주석으로 처리할 수 있습니다.

 - // : C++로부터 따온 주석으로 해당 줄의 끝까지를 주석으로 처리할 수 있습니다.

 - /**~*/ : 자바의 고유한 도큐먼트(Document) 주석으로 사용자 정의 Document API를 만들 때 사용하는 주석입니다.

 

 이러한 주석들이 있다는 것을 알았고 이제 소스 코드로 알아보겠습니다.

/*
 여러 줄 주석
 작성일자 : 2019-04-09
*/

// 한 줄 주석
public class Round03_Ex01 {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("주석처리"); //'주석처리'문구를 내보내기 위한 명령어
	}

}

 위의 코드를 실행하게 되면 "주석처리"라는 문구만 표시 될 것입니다.

위의 소스코드를 실행한 화면

 

2. 멤버의 개념, 접근, Doc의 활용

 자바는 여러 멤버와 집합으로 구성되어 있는 언어입니다. 대표적으로 JDK(Java Develope Kit) 라는 집합 내 com, java, javax, launcher, org, sunw와 같은 6개의 집합이 있고 이 중 공개되어 있는 집합은 java, javax, org 3개 입니다. 이 외의 집합들은 내부적으로 사용됩니다. 또 이 집합 내에는 여러 개의 집합이 포함되어 있습니다. java의 집합 같은 경우는 awt, applet, beans, io, lang, math, net  등등의 13개의 집합이 있습니다. awt안에는 다시 color, dnd 등의 집합이 있습니다. 이런 집합의 가장 아래에는 클래스라는 멤버들이 있습니다. 또 클래스 안에는 Field, Construct, Method라는 멤버를 포함하고 있습니다.

 

 쉬운 이해를 위해 아래의 소스코드를 살펴보겠습니다.

import java.lang.*;

public class Round03_Ex01 {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("hello world");
	}

}

 이 소스코드는 단순히 'hello world'라는 문구를 출력하는 소스코드입니다. '위의 import java.lang.*'이라는 문구를 볼 수 있을 것입니다. 이 문구는 import라는 명령어를 통해 java라는 집합 아래의 lang이라는 집합에 있는 모든 클래스(*)를 참조시키겠다는 뜻입니다. 이후 중앙의 System.out.println("Hello world");라는 문구는 lang 집합 아래의 System이라는 클래스 아래의 out이라는 멤버 아래에 있는 println이라는 멤버에 접근해 "Hello world"라는 문자열을 집어넣겠다는 것을 의미합니다. 이때 각 집합의 아래에 있는 집합이나 멤버로 접근할 때에는 참조 연산자'.'를 사용합니다.

 ex) java.lang.*;

 

 자바에서는 이러한 복잡한 구조를 Document API라는 것을 통해 보기 쉽게 제공하고 있습니다. Document API 문서는 아래의 링크를 통해 확인할 수 있습니다.

https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/

Java Platform SE 7

 

3. 상수와 변수, 자료형

 위의 것들에 대한 개념은 JAVA뿐만 아니라 다른 프로그래밍 언어, 일상생활에서도 자주 쓰이는 용어들이므로 쉽게 이해할 수 있을 것이라 생각이 됩니다. 

 

 - 상수(Constant) : 항상 일정한 값을 유지하는 데이터( 변하지 않는 수 )

 - 변수(Variable) : 특정 상황에 따라 값이 변하는 데이터( 변하는 수 )

 - 자료형 : 상수나 변수의 유동적인 데이터를 저장할 수 있는 크기를 규정하는 형태

 

 자료형에 대해 간략히 말하자면 쉽게 말해 데이터를 넣어야 하는 공간의 크기를 말한다고 할 수 있습니다. 실생활에서 보았을 때 int형이 1cm^2의 상자라면 float은 10cm^2의 상자와 같은 비유를 들 수 있습니다. 또 넣고자하는 데이터의 종류에 따라 다르게 사용한다고 볼 수 있습니다. 문자열을 넣고 싶을 때는 String, 정수를 넣고 싶을 때는 int를 사용하는 것을 예시로 들 수 있습니다.

 

4. 자바의 기본 자료형 & String 클래스

 자바의 자료형에는 크게 논리형, 자료형, 실수형이 있고 클래스형 자료형인 String에 대해 알아보겠습니다.

 

 1] 논리형 자료형

  - boolean | 사용 바이트:1byte, 입출력 범위:true/false

                 예) boolean bool = false;

  boolean 자료형은 참과 거짓만을 나타내기 위해 사용하는 자료형입니다.

 

 2] 정수형 자료형

  - byte | 사용 바이트:1byte, 입출력 범위:-128~127(-2^7~2^7-1)

            예) byte by = 123;

  byte는 정수형 자료형 중 가장 작은 범위를 갖고 있습니다. C에서는 byte by = 128;이라고 한다면 이를 허용하지만

  자바에서는 이를 허용하지 않고 컴파일 에러가 나게 됩니다. 하지만 증감연산자를 통해 이를 침범하는 것은 가능합니    다. 예를 들어 byte by = 127; by++;을 입력하게 되면 컴파일은 가능하지만 값은 128이 아닌 -128이 되게 됩니다. 이는

  다른 자료형에서도 마찬가지입니다.

 

  - char | 사용 바이트:2byte(유일한 unsigned data), 입출력 범위:0~65,535(0~2^16-1)

            예) char ch = 65;

                char ch = 'A';

  char 자료형은 정수형 자료형 중에서 문자형 자료형에 속합니다. 또 이 char 자료형은 자바의 자료형 중에서 유일하게    unsigned(음수가 없는 자료형)인 자료형입니다. 유니코드의 도입으로 2byte로 이루어져 있으며 0~65535 사이의 값을    저장할 수 있습니다.

 

  - short | 사용 바이트:2byte, 입출력 범위:-32,768~32,767(`2^15~2^15-1)

             예) short sh = 12345;

 

  - int | 사용 바이트:4byte, 입출력 범위:-2,147,483,648~2,147,483,647

         예) int i = 100;

  int 자료형은 정수형 자료형 중에서 대표적으로 사용되고 모든 언어에서의 기본이 되는 자료형입니다.

 

  -long | 사용 바이트:8byte, 입출력 범위:-9,223,372,036,854,775,808~9,223,372,036,854,775,807(`2^63~2^63-1)

           예) long lo = 12345L;

  long 자료형은 int 자료형보다 큰 정수형 데이터를 저장하기 위한 목적으로 만들어졌습니다. long 자료형은 초기화할

  때 꼭 뒤에 l이나 L을 붙여야 합니다. 이것은 현재 시스템에게 int 기본 자료형보다 크다는 사실을 인식시키기 위함

  입니다.

 

 3] 실수형 자료형

  - float | 사용 바이트:4byte, 입출력 범위:1.4E^-45~3.402823E^38

           예) float f = 12.34f;

  float 자료형은 4byte 범위를 표시할 수 있지만 정수형 자료형들보다 훨씬 많은 양의 범위를 포함하고 있습니다. 정수보

  단 실수가 훨씬 많기 때문입니다. 실수형의 기본 자료형은 double이기 때문에 기본 자료형이 아니라는 의미로 끝에 f

  혹은 F를 붙여줘야 합니다.

 

  - double | 사용 바이트:8byte, 입출력 범위:4.9E^-324~1.8E^308

              예) double dou = 12345.6789;

  double 자료형은 실수형 기본 자료형입니다. 일반적으로 은행에서 돈을 관리할 때 사용하는 자료형입니다.

 

 4] 클래스형 자료형 

  - String | 사용 바이트:4byte(레퍼런스형), 입출력범위:무한대

             예) String str = "asdf";

  String은 자바에서 자료형처럼 사용할 수 있도록 만든 클래스입니다. 자바에서의 클래스 변수는 4byte이기 때문에 안에

  어떤 값이 들어가 있던 String으로 선언된 것은 모두 4byte입니다.

 

5. Promotion, Casting을 이용한 형변환

 형변환이라는 것은 앞서 말했던 자료형에 저장돼 있던 값을 다른 자료형에 넣는 방식을 말합니다. 예를 들어 int형에 있던 것을 float형에 넣는 다던지 말입니다. 형변환은 크게 2가지로 나눌 수 있습니다.

  - 자동 형변환(Promotion) : 큰 자료형에 작은 자료형의 값을 대입하는 경우

                                    예) byte a = 10;

                                        int b = a;

  - 강제 형변환(Casting) : 작은 자료형에 큰 자료형의 값을 대입하는 경우

                                예) int a = 10;

                                     byte b = (byte)a;

 

 위에서 봤을 때 큰 자료형에서 작은 자료형에 값을 대입하는 경우에는 형변환 자체가 필요가 없습니다. 다만 메모리가 낭비된다는 문제 외에는 별다른 것은 없습니다. 하지만 작은 자료형에서 큰 자료형에 값을 대입하는 경우에는 형변환이 필요합니다. 이처럼 형변환이 딱히 필요없는 자동 형변환을 'Promotion', 형변환이 필요한 강제 형변환을 'Casting'이라고 합니다. 강제 형변환을 할 때에는 변환하고자 하는 형태의 자료형을 앞에 소괄호에 넣어주면 됩니다.

(예> byte b = (byte)a;)

 

 형변환을 하기에 앞서 자료형이 큰지 작은지부터 알아야 합니다. 이러한 기준은 크게 2가지로 나눌 수 있습니다. 첫째는 자료형의 입출력 범위이고 둘째는 '실수형인가 정수형인가'입니다. 첫째의 기준으로는 대입되는 자료형의 입출력 범위가 대입하는 자료형의 입출력 범의를 포함한다면 강제 형변환이 되는 것이고 반대이면 자동 형변환이 되는 것입니다. 예를 들어 보겠습니다.

  

  short a = 10;

  char b = a;

 

 위의 경우에서는 short의 자료형 범위가 -32768~32767인 반면 char의 자료형 범위는 0~65535이므로 강제 형변환이 일어나야 합니다. 만약 위의 예시가 자동 형변환이 되기 위해서는 char의 입출력 범위가 short의 입출력 범위를 모두 포함하고 있어야 합니다. 위의 예시를 맞게 고친다면 아래와 같이 고칠 수 있습니다.

 

  short a = 10;

  char b = (char)a;

 

 두번째 조건인 정수형인가 실수형인가를 따지는 조건은 정수형이 실수형보다 작다고 설명했었으므로 넘어가도록 하겠습니다.

 

6. 초기화

 자바에서 필드(field)를 선언하면 크게 두 가지의 메모리가 할당되게 됩니다. 하나는 지역 변수인 'Runtime Stack', 다른 하나는 멤버 변수인 'Garbage Collection Heap' 입니다. 이 중 'Runtime Stack'은 메모리가 할당될 당시에 자동으로 초기화 작업이 진행되지 않기 때문에 초기화 작업을 해주어야 합니다. 아래의 예시를 통해 알아보도록 하겠습니다.

 

public class Round03_Ex02 {

	public static void main(String[] args) {
		
		int x;
		System.out.println(x);
		
	}

}

 위의 코드를 컴파일 하게 된다면 아래와 같은 문구가 뜨는 것을 확인할 수 있습니다.

 

 variable x might not have been initialized

 System.out.println(x);

 

 이 메시지는 x의 값이 초기화 되지 않은 상태에서 사용을 하고 있다는 뜻입니다. 이러한 문제를 해결하려면 아래와 같이 소스코드를 작성하면 됩니다.

public class Round03_Ex03 {

	int x;
	
	public static void main(String[] args) {
		
		Round03_Ex03 rd = new Round03_Ex03();
		System.out.println(rd.x);
		
	}

}

 위와 같이 작성하면 x라는 변수가 'Garbage Collection Heap'에 할당되므로 자동 초기화가 진행됩니다. 따라서 실행을 하면 0이라는 초기값이 나타나게 됩니다. 만약 이 방법이 아닌 다른 방법으로 해결하고 싶다면 Round03_Ex02의 클래스 파일 소스에서 'int x;'를 'int x=0;'과 같이 초기화를 해주면 됩니다.