[Java/김영한] 연산자

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연산자 시작

`+`, `-`, `*`, `/`와 같이 계산을 수행하는 기호를 연산자라고 한다.

 

연산자 종류

• 산술 연산자: `+`, `-`, `*`, `/`, `%`
• 증감(증가 및 감소) 연산자: `++`, `--`
• 비교 연산자: `==`, `!=`, `>`, `<`, `>=`, `<=`
• 논리 연산자: `&&`(AND), `||`(OR), `!`(NOT)
• 대입 연산자: `=`, `+=`, `-=`, `*=`, `/=`, `%=`
• 삼항 연산자: `?`, `:`

연산자와 피연산자

3 + 4
a + b

• 연산자(operator): 연산 기호 - 예) `+`, `-`
• 피연산자(operand): 연산 대상 - 예) `3`, `4`, `a`, `b`

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산술 연산자

산술 연산자는 주로 숫자를 계산하는 데 사용된다. 우리가 이미 잘 알고 있는 수학 연산을 수행한다.

• `+` (더하기)
• `-` (빼기)
• `*` (곱하기)
• `/` (나누기)
• `%` (나머지)

 

package operator;

public class Operator1 {

  public static void main(String[] args) { 
    // 변수 초기화
    int a = 5;
    int b = 2;
    
    // 덧셈
    int sum = a + b;
    System.out.println("a + b = " + sum); // 출력: a + b = 7
    
    // 뺄셈
    int diff = a - b;
    System.out.println("a - b = " + diff); // 출력: a - b = 3
    
    // 곱셈
    int multi = a * b;
    System.out.println("a * b = " + multi); // 출력: a * b = 10
    
    // 나눗셈
    int div = a / b;
    System.out.println("a / b = " + div); // 출력: a / b = 2
    
    // 나머지
    int mod = a % b;
    System.out.println("a % b = " + mod); // 출력: a % b = 1
  }
}

 

• `5 / 2`의 결과는 `2.5`가 되어야 하지만 결과는 소수점이 제거된 `2`가 나왔다.
  • 자바에서 같은 `int`형끼리 계산하면 계산 결과도 같은 `int`형을 사용한다. `int`형은 정수이기 때문에 소수점 이하를 포함할 수 없다.
  • 이 부분에 대한 자세한 내용과 해결 방안은 뒤의 형변환에서 다룬다.
• 나머지 연산자(`%`) 
  • 이름 그대로 나머지를 구하는 연산자이다. `5 / 2`는 몫이 2 나머지가 1이다. 따라서 나머지 연산자 `5 % 2`의 결과는 `1`이 된다.

 

주의! 0으로 나누기

 

`10 / 0`과 같이 숫자는 0으로 나눌 수 없다. 이 경우 프로그램에 오류가 발생한다.

 Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero

• 예외가 발생하면 해당 시점 이후의 결과가 출력되지 않고 프로그램이 종료된다.

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문자열 더하기

자바는 특별하게 문자열에도 `+` 연산자를 사용할 수 있다. 문자열에 `+` 연산자를 사용하면 두 문자를 연결할 수 있다.

 

문자열과 문자열 더하기

String result1 = "hello " + "world"

• `"hello "` 문자열과 `"world"` 문자열을 더해서 `"hello world"` 문자열을 만든다.

 

문자열과 숫자 더하기 

• 자바에서 문자열과 숫자를 더하면 숫자를 문자열로 변경한 다음에 서로 더한다.

"a + b = " + 10

• `"a + b = 10"` 문자열을 만든다.

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연산자 우선순위

복잡한 경우에는 괄호를 명시적으로 사용하는 것이 더 명확하고 이해하기 쉽다. 

 

코드를 몇자 줄여서 모호하거나 복잡해 지는 것보다는 코드가 더 많더라도 명확하고 단순한 것이 더 유지보수 하기 좋다. 

 

1. 괄호 ()
2. 단항 연산자 (예: `++`, `--`, `!`, `~`, `new`, `(type)`)
3. 산술 연산자 (`*`, `/`, `%` 우선, 그 다음에 `+`, `-`)
4. Shift 연산자 (`<<`, `>>`, `>>>`)
5. 비교 연산자 (`<`, `<=`, `>`, `>=`, `instanceOf`)
6. 등식 연산자 (`==`, `!=`)
7. 비트 연산자 (`&`, `^`, `|`)
8. 논리 연산자 (`&&`, `||`)
9. 삼항 연산자 (`?`, `:`)
10. 대입 연산자 (`=`, `+=`, `-=`, `*=`, `/=`, `%=` 등등)

연산자 우선순위는 상식선에서 생각하고, 애매하면 괄호를 사용하자

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증감 연산자

증가 및 감소 연산자를 줄여서 증감 연산자라 한다.

`++`와 `--`로 표현되며, 이들은 변수의 값을 1만큼 증가시키거나 감소시킨다.

 

프로그래밍에서는 값을 1씩 증가하거나 1씩 감소할 때가 아주 많기 때문에 이런 편의 기능을 제공한다.

 

전위, 후위 증감 연산자

증감 연산자는 피연산자 앞에 두거나 뒤에 둘 수 있으며, 연산자의 위치에 따라 연산이 수행되는 시점이 달라진다.

 

전위 증감 연산자

• `++a`: 증감 연산자를 피연산자(변수) 앞에 둘 수 있다. 이것을 앞에 있다고 해서 전위(Prefix) 증감 연산자라 한다.
• 증감 연산이 먼저 수행된 후 나머지 연산이 수행된다.

a = 1, b = 0
b = ++a //전위 증감 연산자

a = a + 1 //a의 증감 연산이 먼저 진행, a = 2 
b = a //이후에 a를 대입 b = 2


결과: a = 2, b = 2

 

 

후위 증감 연산자

• `a++`: 증감 연산자를 피연산자(변수) 뒤에 둘 수 있다. 이것을 뒤에 있다고 해서 후위(Postfix) 증감 연산자라 한다.
• 다른 연산이 먼저 수행된 후 증감 연산이 수행된다.

a = 1, b = 0
b = a++ //후위 증감 연산자

b = a; //a의 값을 먼저 b에 대입 b = 1
a = a + 1; //이후에 a의 값을 증가 a = 2

결과: a = 2, b = 1 ```

 

증감 연산자를 단독으로 사용하는 경우에는 다른 연산이 없기 때문에 본인의 값만 증가한다. 따라서 전위이든 후위이든 둘 다 결과가 같다.

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비교 연산자

비교 연산자는 두 값을 비교하는 데 사용된다. 비교 연산자는 주로 조건문과 함께 사용한다.

 

• `==`: 동등성 (equal to)
• `!=`: 불일치 (not equal to)
• `>`: 크다 (greater than)
• `<`: 작다 (less than)
• `>=`: 크거나 같다 (greater than or equal to)
• `<=`: 작거나 같다 (less than or equal to)

비교 연산자를 사용하면 참(`true`) 또는 거짓(`false`)이라는 결과가 나온다. 참 거짓은 `boolean`형을 사용한다.

 

문자열 비교

문자열이 같은지 비교할 때는 `==`이 아니라 `.equals()` 메서드를 사용해야 한다.

`==`를 사용하면 성공할 때도 있지만 실패할 때도 있다. 지금은 이 부분을 이해하기 어려우므로 단순히 문자열의 비교는 `.equals()` 메서드를 사용해야 한다 정도로 알고 있으면 된다.

 

boolean result1 = "hello".equals("hello"); // 결과 : true

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논리 연산자

논리 연산자는 `boolean`형인 `true`, `false`를 비교하는데 사용한다.

 

• `&&`(그리고) : 두 피연산자가 모두 참이면 참을 반환, 둘 중 하나라도 거짓이면 거짓을 반환
• `||`(또는) : 두 피연산자 중 하나라도 참이면 참을 반환, 둘다 거짓이면 거짓을 반환
• `!`(부정) : 피연산자의 논리적 부정을 반환. 즉 참이면 거짓을, 거짓이면 참을 반환

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대입 연산자

대입 연산자

대입 연산자(`=`)는 값을 변수에 할당하는 연산자이다. 이 연산자를 사용하면 변수에 값을 할당할 수 있다. 예를 들어 `int a = 1`는 `a`라는 변수에 `1`이라는 값을 할당한다.

 

축약(복합) 대입 연산자

산술 연산자와 대입 연산자를 한번에 축약해서 사용할 수 있는데, 이것을 축약(복합) 대입 연산자라 한다.

연산자 종류: `+=`, `-=`, `*=`, `/=`, `%=`

 

이 연산자는 연산과 대입을 한 번에 축약해서 처리한다. 다음 왼쪽과 오른쪽의 결과는 같다.

i = i + 3 -> i += 3

i = i * 4 -> i *= 4