[JAVA STUDY] 3주차 : JAVA 연산자, 자바 연산자 종류

목표

자바가 제공하는 다양한 연산자에 대한 학습

학습내용

• 산술 연산자
• 비트 연산자
• 관계 연산자
• 논리 연산자
• instanceof (객체 타입 확인)
• 대입 연산자 assignment(=) operator
• 화살표(->) 연산자
• 삼항 연산자
• 연산자 우선 순위
• (optional) Java 13. switch 연산자

1. 산술 연산자 산술 연산자는 수학적인 계산에 사용되는 연산자

   class Main {
   
     public static void main(String[] args) {
         // result 의 값은 3
         int result = 1 + 2;
         System.out.println(result);
   
         // result 의 값은 2
         result = result - 1;
         System.out.println(result);
   
         // result 의 값은 4
         result = result * 2;
         System.out.println(result);
   
         // result 의 값은 2
         result = result / 2;
         System.out.println(result);
   
         // result 의 값은 10
         result = result + 8;
         // result 의 값은 3
         result = result % 7;
         System.out.println(result);
   
         String firstString = "This is";
         String secondString = " a concatenated string.";
         String thirdString = firstString+secondString;
         System.out.println(thirdString);
     }
   }
   

2. "+" : 더하기 / "-" : 빼기 / "*" : 곱하기 / "/" : 나누기 / "%" : 나머지
3. 비트 연산자 비트 연산은 두 개의 이진수에 대해서 연산하는 것을 말한다. [0] [0] [1] [0] <-- 각 자리수를 공간이라고 생각하면 4개의 공간을 사용하고 있다.
   • & (AND) 연산 : 두 수의 각 자리수에 대해 둘다 1일 경우 1로 변환하는 것
   • | (OR) 연산 : 두 수의 각 자리수가 하나만 1일 경우 1로 변환하는 것
   • ^ (XOR) 연산 : 두 수의 각 자리수가 다른 경우 1로 변환하는 것
   • ~ (NOT) 연산 : 각 자리수를 반대로 변환하는 것
   • ">>, <<" (SHIFT) 연산 : 각 자리를 왼쪽(<), 오른쪽(>)으로 N칸 이동하는 연산
     • 3 << 2 (3을 2칸 좌측 shift 하라) ----> 3 * 2^2 = 12
     • 16 >> 3 (16을 3칸 우측 shift 하라) ----> 16 / 2^3 = 2
4. 컴퓨터는 이 공간하나를 bit라고 정의해서 연산을 하고 있다. 위의 2를 표현한 이진수는 4bit로 표현했다고 말할 수 있다. 일반적으로 컴퓨터는 8bit의 공간을 기준으로 사용한다.
5. 관계 연산자 관계 연산자의 결과값은 True / False 와 같은 boolean 자료형으로 반환된다.

6. 연산자	기능	연산 예
   ">"	왼쪽 항이 크면 참을, 아니면 거짓을 반환	num > 3;
   "<"	왼쪽 항이 작으면 참을 아니면 거짓을 반환	num < 3;
   ">="	왼쪽 항이 오른쪽 항보다 크거나 같으면 참을, 아니면 거짓을 반환	num >= 3;
   "<="	왼쪽 항이 오른쪽 항보다 작거나 같으면 참을, 아니면 거짓을 반환	num <= 3;
   "=="	두 개 항이 같으면 참, 아니면 거짓을 반환	num == 3;
   "!="	두 개 항이 다르면 참, 아니면 거짓을 반환	num != 3;

7. 논리 연산자 논리 연산자는 AND(&&), OR(||), NOT(!) 세가지의 연산자가 있으며 관계연산자와 같이 사용 되는 경우가 많다. 논리 연산자 역시 연산의 결과가 true 혹은 false로 반환된다.

8. 연산자	기능	연산 예
   && (논리 곱)	두 항이 모두 참인 경우에만 결과값이 참이다. 그렇지 않은 경우는 모두 거짓이다.	booleanval = (5 > 3) && (5 > 2);
   || (논리 합)	두 항 중 하나의 항만 참이면 결과 값은 참이다. 두 항이 모두 거짓이면 결과 값은 거짓이다.	booleanval = (5 > 3) || (5 < 2);
   ! (부정)	단항 연산자. 참인 경우는 거짓으로 바꾸고, 거짓인 경우는 참으로 바꾼다.	booleanval = !(5 > 3);

9. Instanceof (객체 타입 확인) 객체 타입을 확인하는 연산자 형변환 가능여부를 확인하며 true/false로 결과를 반환한다. 주로 상속 관계에서 부모 객체인지 자식 객체인지 확인하는데 사용된다. "객체 instance of 클래스" 형태로 사용한다.instanceof는 해당 클래스가 자기 집이 맞는지 확인해주는 것이라는 설명이 이해가 잘되었다. 위의 예제에서 하나씩 살펴보자.
   • 첫번째로 부모는 부모집을 찾았으니 True 출력
   • 두번째는 자식이 부모님께 상속받은 부모집을 찾았으니 True 출력
   • 세번째는 부모가 자식집을 찾았으니 False 출력 ( 자식집은 자식의 집이다 )
   • 네번째는 자식이 자식집을 찾았으니 True 출력
10. class Parent{} class Child extends Parent{} public class InstanceofTest { public static void main(String[] args){ Parent parent = new Parent(); Child child = new Child(); System.out.println( parent instanceof Parent ); // true System.out.println( child instanceof Parent ); // true System.out.println( parent instanceof Child ); // false System.out.println( child instanceof Child ); // true } }
11. 대입 연산자 (Assignment operator) 대입 연산자는 변수에 값을 대입할 때 사용하는 이항 연산자이며, 피연산자들의 결합 방향은 오른쪽에서 왼쪽

    대입 연산자	설명
    =	왼쪽의 피연산자에 오른쪽의 피연산자를 대입함.
    +=	왼쪽의 피연산자에 오른쪽의 피연산자를 더한 후, 그 결괏값을 왼쪽의 피연산자에 대입함.
    -=	왼쪽의 피연산자에서 오른쪽의 피연산자를 뺀 후, 그 결괏값을 왼쪽의 피연산자에 대입함.
    *=	왼쪽의 피연산자에 오른쪽의 피연산자를 곱한 후, 그 결괏값을 왼쪽의 피연산자에 대입함.
    /=	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자로 나눈 후, 그 결괏값을 왼쪽의 피연산자에 대입함.
    %=	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자로 나눈 후, 그 나머지를 왼쪽의 피연산자에 대입함.
    &=	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자와 비트 AND 연산한 후, 그 결괏값을 왼쪽의 피연산자에 대입함.
    |=	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자와 비트 OR 연산한 후, 그 결괏값을 왼쪽의 피연산자에 대입함.
    "^="	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자와 비트 XOR 연산한 후, 그 결괏값을 왼쪽의 피연산자에 대입함.
    "<<="	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자만큼 왼쪽 시프트한 후, 그 결괏값을 왼쪽의 피연산자에 대입함.
    ">>="	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자만큼 부호를 유지하며 오른쪽 시프트한 후, 그 결괏값을 왼쪽의 피연산자에 대입함.
    ">>>="	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자만큼 부호에 상관없이 오른쪽 시프트한 후, 그 결괏값을 왼쪽의 피연산자에 대입함.

12. 또한, 자바에서는 대입 연산자와 다른 연산자를 결합하여 만든 다양한 복합 대입 연산자를 제공
13. 화살표("->") 연산자 화살표 연산자는 JAVA 8 버전 이후 추가된 기능으로, 람다 표현식과 함께 사용된다. 람다 표현식은 일종의 익명 함수(Anonymous Function)이라고 할 수 있다. 먼저, 익명 함수를 이해하기 위해 익명 클래스에 대해 알아보자.
    • 익명 클래스?
    • 익명 클래스란 클래스 instantiation(인스턴스화)과 동시에 클래스를 정의하는 클래스를 의미한다. 특정 클래스가 여러번 호출되지 않거나, 클래스 내부에 필드나 여러개의 메소드를 정의할 필요가 있는 경우 익명클래스로 정의해 사용할 수 있다.
    함수의 정의를 따로 만들지 않고 실제 사용되는 코드 부분에서 함수를 정의하여 사용하는 것
14. /* 기존 자바 문법 */ new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("Welcome"); } }).start(); /* 람다식 문법 */ (매개변수) -> {함수 실행문} new Thread(()->{ System.out.println("Welcome"); }).start();
15. 삼항 연산자단, 삼항 연산자를 썼다고 해서 연산 속도가 개선되는 것은 아님!
16. 삼항 연산자를 중복으로 사용한다면 코드 가독성이 떨어질 수 있으므로 중복처리는 피하는 것이 좋다!
17. /* IF ELSE */ int a; if(5<4) { a = 50; }else { a = 40; } System.out.println(a); //결과 = 40 /* 삼항 연산자 */ /* ( 조건문 ) ? 참일때 : 거짓일 때 ; */ int b = (5 < 4) ? 50 : 40; System.out.println(b); //결과 = 40
18. 연산자 우선 순위 기본적으로 연산자에는 우선순위가 있으며, 괄호의 우선순위가 제일 높고, 산술 > 비교 > 논리 > 대입의 순서이며, 단항 > 이항 > 삼항의 순서이다. 연산자의 연산 진행방향은 왼쪽에서 오른쪽으로 수행되며, 단항 연산자와 대입 연산자의 경우에는 오른쪽에서 왼쪽으로 수행된다.
19. JAVA 13 Switch 연산자 기존 switch 문의 break 문 없이도 아래로 떨어지는걸 방지, JAVA 13 버전 이후로 업데이트 되었다.numLetters 변수 대신를 사용하지 않고 바로 반환하기 위해, 그리고 break 넘어가는걸 방지하기위해 사용하지 않도록 한다.case의 label에 매치가 되면 -> 이후의 코드를 실행시키고 switch문을 빠져 나간다.

    int numLetters = 0;
    Day day = Day.WEDNESDAY;
    switch (day) { case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> numLetters = 6; 
                    case TUESDAY -> numLetters = 7; 
                    case THURSDAY, SATURDAY -> numLetters = 8; 
                    case WEDNESDAY -> numLetters = 9; 
                    default -> throw new IllegalStateException("Invalid day: " + day);
                   };
    System.out.println(numLetters);
    

    Yield를 사용한 코드

    int numLetters = switch (day) { 
      case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> { System.out.println(6); yield 6; }
      case TUESDAY -> { System.out.println(7); yield 7; }
      case THURSDAY, SATURDAY -> { System.out.println(8); yield 8; }
      case WEDNESDAY -> { System.out.println(9); yield 9; } 
      default -> { throw new IllegalStateException("Invalid day: " + day);
                 } 
    };
    

20. yield 는 한개의 인자를 받아와서 switch 표현식의 값으로 제공한다.
21. 그럼 -> 다음의 코드는 switch 표현식의 값이다. 아래는 변수에 값을 할당시키는 예제이다.
22. Day day = Day.WEDNESDAY; System.out.println( switch (day) { case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> 6; case TUESDAY -> 7; case THURSDAY, SATURDAY -> 8; case WEDNESDAY -> 9; default -> throw new IllegalStateException("Invalid day: " + day); } );
23. public enum Day { SUNDAY, MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY; } int numLetters = 0; Day day = Day.WEDNESDAY; switch (day) { case MONDAY: case FRIDAY: case SUNDAY: numLetters = 6; break; case TUESDAY: numLetters = 7; break; case THURSDAY: case SATURDAY: numLetters = 8; break; case WEDNESDAY: numLetters = 9; break; default: throw new IllegalStateException("Invalid day: " + day); } System.out.println(numLetters);