자바 기본¶

자바 프로그램 구조¶

/*
*     소스 파일 : Hello.java
*/
public class Hello {

  public static int sum(int n, int m) {
    return n + m;
  }

  // main() 메소드에서 실행 시작
  public static void main(String[] args) {
    int i = 20;
    int s;
    char a;

    s = sum(i, 10); // sum() 메소드 호출
    a = '?';
    System.out.println(a); // 문자 '?' 화면 출력
    System.out.println("Hello"); // "Hello" 문자열 화면 출력
    System.out.println(s); // 정수 s 값 화면 출력
  }
}

예제 설명¶

클래스 만들기
- Hello 이름의 클래스 선언
```
public class Hello {
}
```
- class 키워드로 클래스 정의(4장 참고)
- public으로 선언하면 다른 클래스에서도 접근 가능
- 클래스 코드는 { } 내에 모두 작성
주석문
- // 한 라인 주석
- /* 여러 행 주석 */
main() 메소드
- public static void으로 선언되어야 함
```
public static void main(String[] args) {
}
```
- 자바 프로그램은 main() 메소드부터 실행 시작
- String[] args로 실행 인자를 전달 받음(3장 참고)
메소드
- C/C++에서의 함수를 메소드로 지칭
```
public static int sum(int n, int m) {
  ...
}
```
- 클래스 바깥에 작성할 수 없음
메소드 호출
- sum() 메소드 호춯
```
s = sum(i, 10); // 메소드 sum() 호출
```
- sum() 메소드의 호출 시 변수 i의 값과 정수 10을 전달
- sum() 메소드의 n, m에 각각 20, 10 값 전달
- sum() 메소드는 n과 m 값을 더한 30 리턴
- 변수 s는 정수 30을 전달받아 저장
변수 선언
- 변수 타입과 변수 이름 선언
```
int i=20;
char a;
```
문장
- 세미콜론 ;로 한 문장의 끝을 인식
화면 출력
- 표준 출력 스트림에 메시지 출력
```
System.out.println("Hello"); // "Hello" 화면 출력
```
- 표준 출력 스트림 System.out의 println() 메소드 호출
- println()은 여러 타입의 데이터 출력 가능
- println()은 출력 후 다음 행으로 커서 이동

sum() 메소드 호출과 리턴¶

식별자 (identifier)¶

식별자란?
- 클래스, 변수, 상수, 메소드 등에 붙이는 이름
식별자의 원칙
- @, #, ! 와 같은 특수 문자, 공백 또는 탭은 식별자로 사용할 수 없으나 _, $ 는 사용 가능
- 유니코드 문자 사용 가능. 한글 사용 가능
- 자바 언어의 키워드는 식별자로 사용불가
- 식별자의 첫 번째 문자로 숫자는 사용불가
- _ 또는 $를 식별자 첫 번째 문자로 사용할 수 있으나 일반적으로 잘 사용하지 않는다.
- 불린 리터럴 (true, false)과 널 리터럴(null)은 식별자로 사용불가
- 길이 제한 없음
대소문자 구별
- Test와 test는 별개의 식별자

식별자 이름 예제¶

사용 가능한 예

int           name;
char  student_ID;     // '_' 사용 가능
void  $func() { }     // '$' 사용 가능
class         Monster3 { } // 숫자 사용 가능
int           whatsyournamemynameiskitae; // 길이 제한 없음
int           barChart;       int barchart; // 대소문자 구분. barChart와 barchart는 다름
int           가격; // 한글 이름 사용 가능

잘못된 예

int           3Chapter; // 식별자의 첫문자로 숫자 사용 불가
class         if { } // 자바의 예약어 if 사용 불가
char  false; // false 사용 불가
void  null() { } // null 사용 불가
class         %calc { } // '%'는 특수문자

자바 키워드¶

abstract	continue	for	new	switch
assert	default	if	package	synchronized
boolean	do	goto	private	this
break	double	implements	protected	throw
byte	else	import	public	throws
case	enum	instanceof	return	transient
catch	extends	int	short	try
char	final	interface	static	void
class	finally	long	strictfp	volatile
const(not used)	float	native	super	while

식별자 이름 붙이는 관습¶

기본 : 가독성 높은 이름
- 목적을 나타내는 이름 붙이기 : s 보다 sum
- 충분히 긴 이름으로 붙이기 : AVM 보다 AutoVendingMachine
자바 언어의 이름 붙이는 관습 : CamelCase 이름 붙이기
- 클래스 이름
```
public class HelloWorld {}
class AutoVendingMachine {}
```
  - 첫 번째 문자는 대문자로 시작
  - 여러 단어가 복합될 때 각 단어의 첫 번째 문자만 대문자
변수, 메소드 이름
- 첫 단어 이후 각 단어의 첫 번째 문자는 대문자로 시작
```
int  myAge;
boolean isSingle;
public int getAge() {}
```
- 첫 단어 이후 각 단어의 첫 번째 문자는 대문자로 시작
상수 이름
```
final static double PI = 3.141592;
```
- 모든 문자를 대문자로 표시

자바의 데이터 타입¶

자바의 데이터 타입
- 기본 타입 : 8 개
  - boolean
  - char
  - byte
  - short
  - int
  - long
  - float
  - double
레퍼런스 타입 : 1 개이며 용도는 다음 3 가지
- 클래스(class)에 대한 레퍼런스
- 인터페이스(interface)에 대한 레퍼런스
- 배열(array)에 대한 레퍼런스

자바의 기본 데이터 타입¶

특징
- 기본 데이타 타입의 크기가 정해져 있음
  - 기본 데이타 타입의 크기는 CPU나 운영체제에 따라 변하지 않음

문자열¶

문자열은 기본 타입이 아님

String 클래스로 문자열 표현

문자열 리터럴 – "JDK", "한글", "계속하세요"
```
String toolName="JDK";
```

문자열이 섞인 + 연산은 문자열 연결

toolName + 1.8            -> "JDK1.8"
"(" + 3 + "," + 5 + ")"   -> "(3,5)"
System.out.println(toolName + "이 출시됨"); // "JDK1.8이 출시됨" 출력

변수와 선언¶

변수
- 프로그램 실행 중에 값을 임시 저장하기 위한 공간
  - 변수 값은 프로그램 수행 중 변경될 수 있음
- 데이터 타입에서 정한 크기의 메모리 할당
변수 선언
- 변수의 타입 다음에 변수 이름을 적어 변수를 선언

변수 선언 예제¶

변수 선언 예제

int radius;
char c1, c2, c3; // 3 개의 변수를 한 번에 선언한다.
double weight;

변수 선언과 초기화

선언과 동시에 초기값 지정

int radius = 10;
char c1 = 'a', c2 = 'b', c3 = 'c';
double weight = 75.56;

변수에 값 대입

대입 연산자 = 다음에 식(expression)

radius = 10 * 5;
c1 = 'r';
weight = weight + 5.0;

리터럴과 정수 리터럴¶

리터럴(literal)
- 프로그램에서 직접 표현한 값
- 정수, 실수, 문자, 논리, 문자열 리터럴 있음
  - 예) 34, 42.195, ＇%＇, true, ＂hello＂
정수 타입 리터럴
- 10진수, 8진수, 16진수, 2진수 리터럴
- 모든 정수 리터럴은 int 형으로 컴파일
- long 타입 리터럴은 숫자 뒤에 L 또는 l을 붙여 표시
  - 예) 24L, 3578l

실수 리터럴¶

소수점 형태나 지수 형태로 표현한 실수
- 12. 12.0 .1234 0.1234 1234E-4

실수 타입 리터럴은 double 타입으로 컴파일

double d = 0.1234;
double e = 1234E-4; // 1234E-4 = 1234x10-4이므로 0.1234와 동일

숫자 뒤에 f(float)나 d(double)을 명시적으로 붙이기도 함

float f = 0.1234f;
double w = .1234D; // .1234D와 .1234는 동일

문자 리터럴¶

단일 인용부호(' ')로 문자 표현
- 'a', 'W', '가', '*', '3', '7'
\u 다음에 4자리 16진수로, 2 바이트의 유니코드(Unicode)
- \u0041 -> 문자 ‘A’의 유니코드(0041)
- \uae00 -> 한글문자 ‘글’의 유니코드(ae00)
특수문자 리터럴은 백슬래시 \로 시작

논리 리터럴과 boolean 타입¶

논리 리터럴은 2개뿐

true, false

boolean 타입 변수에 치환하거나 조건문에 이용

boolean a = true;
boolean b = 10 > 0; // 10>0가 참이므로 b 값은 true
boolean c = 1; // 타입 불일치 오류. C/C++와 달리 자바에서 1,0을 참, 거짓으로 사용 불가

while(true) { // 무한 루프. while(1)로 사용하면 안 됨
...
}

Tip: 기본 타입 이외의 리터럴¶

null 리터럴

레퍼런스에 대입 사용

int n = null;     //오류: 기본 타입에 사용 불가
String str = null;

문자열 리터럴(스트링 리터럴)
- 이중 인용부호로 묶어 표현
  - 예) "Good", "Morning", "자바", "3.19", "26", "a"
- 문자열 리터럴은 String 객체로 자동 처리
```
String str = "Good";
```

Tip. JDK7부터 숫자에 `_` 허용, 가독성 높임¶

숫자 리터럴의 아무 위치에나 언더스코어(_) 허용
- 컴파일러는 리터럴에서 _를 빼고 처리

사용 예

int price = 20_100;                                 // 20100과 동일
long cardNumber = 1234_5678_1357_9998L;     // 1234567813579998L와 같음
long controlBits = 0b10110100_01011011_10110011_111110000;
long maxLong = 0x7fff_ffff_ffff_ffffL;
int age = 2______5;                                 // 25와 동일

허용되지 않는 4가지 경우

int x = 15_;                // 오류. 리터럴 끝에 사용할 수 없다.
double pi = 3_.14;          // 오류. 소수점(.) 앞뒤에 사용할 수 없다.
long idNum = 981231_1234567_L; // 오류. _L(_F) 앞에 사용할 수 없다.
int y = 0_x15;              // 오류. 0x 중간이나 끝에 사용할 수 없다. 0x_15(오류)

상수¶

상수 선언
- final 키워드 사용
- 선언 시 초기값 지정
- 실행 중 값 변경 불가

예제 2-2 : 변수, 리터럴, 상수 활용¶

원의 면적을 구하는 프로그램을 작성해보자.

public class CircleArea {

  public static void main(String[] args) {
    final double PI = 3.14; // 원주율을 상수로 선언

    double radius = 10.0; // 원의 반지름
    double circleArea = radius*radius*PI; // 원의 면적 계산

  // 원의 면적을 화면에 출력한다.
    System.out.println("원의 면적 = " + circleArea);
  }
}

원의 면적 = 314.0

자동 타입 변환¶

자동 타입 변환

작은 타입은 큰 타입으로 자동 변환
- 컴파일러에 의해 이루어짐

치환문(=)이나 수식 내에서 타입이 일치하지 않을 때

long m = 25; // 25는 int 타입. 25가 long 타입으로 자동 변환되는 예

double d = 3.14 * 10; // 실수 연산을 하기 위해 10이 10.0으로 자동 변환
                      // 다른 피연산자 3.14가 실수이기 때문

강제 타입 변환¶

자동 타입 변환이 안 되는 경우: 큰 타입이 작은타입으로 변환할 때

int n = 300;
byte b = n; // 컴파일 오류. int 타입이 byte로 자동 변환 안 됨

강제 타입 변환

개발자가 필요하여 강제로 타입 변환을 지시
- () 안에 변환할 타입 지정

강제 변환은 값 손실 우려

byte b = (byte)n; 에 따른 손실

double d = 1.9;
int n = (int)d;  // n = 1. 강제 타입 변환으로 소숫점 이하 0.9 손실

예제 2-3 : 타입 변환¶

자동 타입 변환과 강제 타입 변환의 이해를 위한 예제이다. 다음 소스의 실행 결과는 무엇인가?

public class TypeConversion {
  public static void main(String[] args) {
    byte b = 127;
    int i = 100;

    System.out.println(b+i);
    System.out.println(10/4);
    System.out.println(10.0/4);
    System.out.println((char)0x12340041);
    System.out.println((byte)(b+i));
    System.out.println((int)2.9 + 1.8);
    System.out.println((int)(2.9 + 1.8));
    System.out.println((int)2.9 + (int)1.8);
  }
}

자바에서 키 입력¶

System.in
- 키보드로부터 직접 읽는 자바의 표준 입력 스트림
- 키 값을 바이트(문자 아님)로 리턴
System.in을 사용할 때 문제점
- 키 값을 바이트 데이터로 넘겨주므로 응용프로그램이 문자 정보로 변환해야 함

Scanner로 쉽게 키 입력¶

Scanner 클래스
- System.in에게 키를 읽게 하고, 읽은 바이트를 문자, 정수, 실수, 불린, 문자열 등 다양한 타입으로 변환하여 리턴
  - java.util.Scanner 클래스

객체 생성

import java.util.Scanner; // import 문 필요
...
Scanner a = new Scanner(System.in); // Scanner 객체 생성

System.in에게 키를 읽게 하고, 원하는 타입으로 변환하여 리턴

Scanner를 이용한 키 입력¶

Scanner에서 키 입력 받기
- Scanner는 입력되는 키 값을 공백으로 구분되는 아이템 단위로 읽음
- 공백 문자 : \t, \f, \r, ' ', \n

개발자가 원하는 다양한 타입의 값으로 바꾸어 읽을 수 있음

Scanner scanner = new Scanner(System.in);

String name = scanner.next();       // "Kim"
String city = scanner.next();       // "Seoul"
int age = scanner.nextInt();        // 20
double weight = scanner.nextDouble(); // 65.1
boolean single = scanner.nextBoolean(); // true

Scanner 주요 메소드¶

예제 2-4 : Scanner를 이용한 키 입력 연습¶

Scanner를 이용하여 이름, 도시, 나이, 체중, 독신 여부를 입력 받고 다시 출력하는 프로그램을 작성하라.

import java.util.Scanner;

public class ScannerEx {
  public static void main(String args[]) {
    System.out.println("이름, 도시, 나이, 체중, 독신 여부를 빈칸으로 분리하여 입력하세요");
    Scanner scanner = new Scanner(System.in);

    String name = scanner.next(); // 문자열 읽기
    System.out.print("이름은 " + name + ", ");

    String city = scanner.next(); // 문자열 읽기
    System.out.print("도시는 " + city + ", ");

    int age = scanner.nextInt(); // 정수 읽기
    System.out.print("나이는 " + age + "살, ");

    double weight = scanner.nextDouble(); // 실수 읽기
    System.out.print("체중은 " + weight + "kg, ");

    boolean single = scanner.nextBoolean(); // 논리값 읽기
    System.out.println("독신 여부는 " + single + "입니다.");

    scanner.close(); // scanner 닫기
  }
}

이름, 도시, 나이, 체중, 독신 여부를 빈칸으로 분리하여 입력하세요.
Kim Seoul 20 65.1 true
이름은 Kim, 도시는 Seoul, 나이는 20살, 체중은 65.1kg, 독신 여부는 true입니다.

식과 연산자¶

연산 : 주어진 식을 계산하여 결과를 얻어내는 과정

연산자 우선순위¶

같은 우선순위의 연산자
- 왼쪽에서 오른쪽으로 처리
- 예외)오른쪽에서 왼쪽으로
  - 대입 연산자 =, --, ++, +, - (양수 음수 부호), ! 형 변환은 오른쪽에서 왼쪽으로 처리
괄호는 최우선순위
- 괄호가 다시 괄호를 포함한 경우는 가장 안쪽의 괄호부터 먼저 처리

산술 연산자¶

산술 연산자
- 더하기(+), 빼기(-), 곱하기(*), 나누기(/), 나머지(%)
- / 와 % 응용
  - 10의 자리와 1의 자리 분리
    69 / 10 // 몫 6 69 % 10 // 나머지 9
  - n이 홀수인지 판단
    int r = n % 2; // r이 1이면 n은 홀수, 0이면 짝수

예제 2-5 : /와 % 산술 연산¶

초 단위의 정수를 입력받고, 몇 시간, 몇 분, 몇 초인지 출력하는 프로그램을 작성하라.

import java.util.Scanner;

public class ArithmeticOperator {
  public static void main(String[] args) {
    Scanner scanner = new Scanner(System.in);

    System.out.print("정수를 입력하세요: ");
    int time = scanner.nextInt();             // 정수 입력
    int second = time % 60;                           // 60으로 나눈 나머지는 초
    int minute = (time / 60) % 60;    // 60으로 나눈 몫을 다시 60으로 나눈 나머지는 분
    int hour = (time / 60) / 60;              // 60으로 나눈 몫을 다시 60으로 나눈 몫은 시간

    System.out.print(time + "초는 ");
    System.out.print(hour + "시간, ");
    System.out.print(minute + "분, ");
    System.out.println(second + "초입니다.");

    scanner.close();
  }
}

정수를 입력하세요:5000
5000초는 1시간, 23분, 20초입니다.

증감 연산¶

1 증가 혹은 감소 시키는 연산
- ++, --

대입 연산¶

연산의 오른쪽 결과는 왼쪽 변수에 대입

int a = 1, b = 3;
a = b;                              // b 값을 a에 대입하여 a=3
a += b;                     // a = a + b의 연산이 이루어져, a=6. b는 3 그대로

예제 2-6 : 대입 연산자와 증감 연산자 사용¶

다음 코드의 실행 결과는 무엇인가?

public class AssignmentIncDecOperator {
  public static void main(String[] args) {
    int a=3, b=3, c=3;

    // 대입 연산자 사례
    a += 3;           // a=a+3 = 6
    b *= 3;           // b=b*3 = 9
    c %= 2;           // c=c%2 = 1
    System.out.println("a=" + a + ", b=" + b + ", c=" + c);

    int d=3;
    // 증감 연산자 사례
    a = d++;  // a=3, d=4
    System.out.println("a=" + a + ", d=" + d);
    a = ++d;  // d=5, a=5
    System.out.println("a=" + a + ", d=" + d);
    a = d--;          // a=5, d=4
    System.out.println("a=" + a + ", d=" + d);
    a = --d;          // d=3, a=3
    System.out.println("a=" + a + ", d=" + d);
  }
}

a=6, b=9, c=1
a=3, d=4
a=5, d=5
a=5, d=4
a=3, d=3

비교 연산과 논리 연산¶

비교 연산
- 두 피연산자를 비교하여 true 또는 false의 논리 값을 내는 연산
논리 연산
- 논리 값을 AND, OR, XOR, NOT 논리 연산, 논리 값을 내는 연산

비교 연산과 논리 연산의 복합 예제¶

// 나이(int age)가 20대인 경우
(age >= 20) && (age < 30)

// 문자(char c)가 대문자인 경우
(c >= 'A') && (c <= 'Z')

// (x,y)가 (0,0)과 (50,50)의 사각형 내에 있음
(x>=0) && (y>=0) && (x<=50) && (y<=50)

20 <= age < 30        // 오류

예제 2-7 : 비교 연산자와 논리 연산자 사용하기¶

다음 소스의 실행 결과는 무엇인가?

public class LogicalOperator {
  public static void main (String[] args) {
    // 비교 연산
    System.out.println('a' > 'b');
    System.out.println(3 >= 2);
    System.out.println(-1 < 0);
    System.out.println(3.45 <= 2);
    System.out.println(3 == 2);
    System.out.println(3 != 2);
    System.out.println(!(3 != 2));

    // 비교 연산과 논리 연산 복합
    System.out.println((3 > 2) && (3 > 4));
    System.out.println((3 != 2) || (-1 > 0));
    System.out.println((3 != 2) ^ (-1 > 0));
  }
}

false
true
true
false
false
true
false
false
true
true

조건 연산자 ? :¶

condition ? opr2 : opr3
- 세 개의 피연산자로 구성된 삼항(ternary) 연산자
  - condition이 true이면, 연산식의 결과는 opr2, false이면 opr3
- if-else을 간결하게 표현할 수 있음

예제 2-8 : 조건 연산¶

다음은 조건 연산자의 사례이다. 실행 결과는 무엇인가?

public class TernaryOperator {
  public static void main (String[] args) {
    int a = 3, b = 5;

    System.out.println("두 수의 차는 " + ((a>b)?(a-b):(b-a)));
  }
}

두 수의 차는 2

비트 연산¶

비트 개념
비트 연산
- 비트 논리 연산
  - 비트끼리 AND, OR, XOR, NOT 연산
- 비트 시프트 연산
  - 비트를 오른쪽이나 왼쪽으로 이동

비트 논리 연산¶

피 연산자의 각 비트들의 논리 연산

비트 논리 연산 응용¶

냉장고에는 8개의 센서가 있고 이들은 flag 변수와 연결되어 있다고 할 때, 냉장고의 온도가 0도 이상으로 올라가면 비트 3이 1이 되고, 0도 이하이면 비트 3이 0을 유지한다.

문제) 현재 냉장고의 온도가 0도 이상인지 판단하는 코드를 작성하라.

byte flag = 0b00001010; // 각 비트는 8개의 센서 값을 가리킴
if(flag & 0b00001000 == 0)
  System.out.print("온도는 0도 이하");
else
  System.out.print("온도는 0도 이상");

온도는 0도 이상

시프트 연산자의 예제¶

피 연산자의 비트들을 이동 연산

예제 2-9 : 비트 논리 연산과 비트 시프트 연산¶