[자바]/자바의 정석 - 3판
Chapter03. 연산자
쿠릉쿠릉 쾅쾅
2021. 8. 26. 15:04
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연산자 종류
| 종류 | 연산자 | |
| 산술 연산자 | +, -, *, /, %, <<, >> | |
| 비교 연산자 | >, <, >=, <=, ==, != | |
| 논리 연산자 | &&, ||, !, &, |, ^, ~ | |
| 대입 연산자 | = | |
| 기타 | (type), ?:, instanceof | 형변환 연산자, 삼항연산자, insetanceof 연산자 |
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- 산술 > 비교 > 논리 > 대입. 대입은 제일 마지막에 수행됨
- 단항(1) > 이항(2) > 삼항(3). 단항 연산자가 제일 우순선위 높음
- 단항 연산자와 대입 연산자를 제외한 모든 연산의 진행방향은 왼쪽에서 오른쪽임
증감 연산자
- 증가 연산자(++) : 피연산자의 값을 1 증가시킴
- 감소 연산자(--) : 피연산자의 값을 1 감소시킴
형변환 연산자
| 변환 | 수식 | 결과 |
| int → char | (char)65 | 'A' |
| char → int | (int)'A' | 65 |
| float → int | (int)1.6f | 1 |
| int → float | (float)10 | 10.0f |
자동 형변환
// 자동 형변환
byte b = 100; // byte 타입의 범위 (-128 ~ 127)의 값 대입시 자동 형변환됨
// 수동 형변환
int i = 100;
int j = 100;
byte c = i; // 에러. int 타입의 변수를 byte 타입에 대입시 오류가 남
byte c = (byte)j; // ok. byte 타입으로 형변환해서 대입해야함
// ex.1
char c1 = 'a'; // c1에 문자 'a' 코드 값인 97이 저장됨
char c2 == 'c1'; // c1에 저장되어 있는 값을 c2에 저장
char c3 == ' '; // c3 를 공백으로 초기화
int i = c1 + 1; // 'a' + 1 → 97+1 → 98
// c1 + 1 의 결과 값이 int 타입이기 때문에 char형 변수 c3에 담기 위해선 char 형으로 형변환이 필요함
c3 = (char)(c1 + 1);
c2++; // c2++ 는 형변환 없이 c2 에 저장되어있는 값을 1 증가시킴
c2++; // c2++ 대신 c2 = c2+1 을 사용하면 에러가 발생함. c2+1 의 연산결과는 int형이기 때문
// ex.2
char mk = 'a';
//char mk2 = mk + 1; // 에러 발생함. mk + 1 은 연산결과가 int형임
// 상수 또는 리터럴 간의 연산은 컴파일러가 미리 계산하기 때문에 형변환을 안해줘도 됨
char mk2 = 'a'+ 1; // 에러 발생안함. 'a' + 1 은 릴터럴간의 연산이기 때문에 char 형임
산술 변환
- 연산 전에 피연산자의 타입을 일치시키는 것
- 두 피연산자의 타입을 같게 일치시킴 (보다 큰 타입으로 일치)
-
// long 타입 + int 타입 → long 타입으로 변환해야함 long + int → long + long → lon → long // float 타입 + int 타입 → float 타입으로 변환 float + int → float + float → float // double 타입 + float 타입 → double 타입으로 변환 double + float → double + double → double
-
- 피연산자의 타입이 int 보다 작은 타입(byte, short, char)이면 int로 변환함
- int 타입으로 처리했을 때 가장 효율적으로 처리할 수 있기 때문임
-
//byte 타입 + short 타입 → int 타입으로 변환 byte + short → int + int → int //char 타입 + short 타입 → int 타입으로 변환 char + short → int + int → int
■ 문자 → 숫자
□ String to Int
- Integer.parseInt(String값)
- Integer.valueOf(String값)
class prac{
public static void main(String[] args){
System.out.println(Integer.parseInt("10")); // 10
System.out.println(Integer.valueOf("22")); // 22
}
}참고) https://terry9611.tistory.com/64
Integer.PaseInt, Integer.valoueOf 차이
자바의 데이터타입은 크게 2가지로 나눌 수 있음 primitive byte, short, int, long 과 같이 size가 정해져 있는 값 기본 자료형 object Byte, Short, Integer, Long, Class 과 같이 주소값을 참조하는 형태 객체..
terry9611.tistory.com
□ String to Double, Float
- Double.valueOf(String값)
- Float.valueOf(String값)
class prac{
public static void main(String[] args){
System.out.println(Double.valueOf("10")); // 10.0
System.out.println(Float.valueOf("5")); // 5.0
}
}
□ String to Long, Short
- Long.parseLong(String값)
- Short.parseShort(String값)
class prac{
public static void main(String[] args){
System.out.println(Long.parseLong("10")); // 10
System.out.println(Short.parseShort("22")); // 22
}
}
■ 숫자 → 문자
□ Int to String
- String.valueOf(Int값)
- Integer.toString(Int값)
- 덧셈연산자 (문자열 + 숫자)
class prac{
public static void main(String[] args){
System.out.println(String.valueOf(10)); // 10
System.out.println(Integer.toString(22)); // 22
System.out.println("" + 15); // 15
}
}
□ Double, Float to String
- Float to String
- String.valueOf(Float값)
- Float.toString(Float값)
- Double to String
- String.valueOf(Double값)
- Double.toString(Double값)
class prac{
public static void main(String[] args){
float f_num = 10.10f;
double d_num = 11.12;
// Float → 문자
System.out.println(String.valueOf(f_num)); // 10.1
System.out.println(Float.toString(f_num)); // 10.1
// Double → 문자
System.out.println(String.valueOf(d_num)); // 11.12
System.out.println(Double.toString(d_num)); // 11.12
}
}
■ 정수 ↔ 실수
□ Double, Float to Int
- (int)실수값
class prac{
public static void main(String[] args){
double d_num = 10.101010;
float f_num = 15.151515f;
System.out.println((int)d_num); // 10
System.out.println((int)f_num); // 15
}
}
□ Int to Double, Float
- (float)정수값
- (double)정수값
class prac{
public static void main(String[] args){
int i_num = 10;
System.out.println((float)i_num); // 10.0
System.out.println((double)i_num); // 10.0
}
}
반올림 - Math.round()
- 실수를 소수점 첫 째 자리에서 반올림한 정수를 반환
// ex.1
long result = Math.round(4.52); // 5
// ex.2
double pi = 3.1451592;
double shortPi = Math.round(pi*1000) / 1000.0; // 3142/ 1000.0
System.out.println(shortPi); // 3.142
//ex.3 값 3.14을 얻으려면?
double piTwo = 3.141592;
System.out.println((int)(piTwo*1000)/1000.0); // 3.141
나머지 연산자 - %
- 나누는 피연산자는 0이 아닌 정수만 허용
- 나누는 피연산자의 부호는 무시함
System.out.println(10%8); // 2 System.out.println(10%-8); // 2 System.out.println(-10%8); // -2
비교 연산자
// ex.1
System.out.println(10==10.0f); // true
float flo = 0.1f; // f 에 0.100000000149011612 로 저장됨
double dou = 0.1; // d 에 0.100000000000000001 로 저장됨
double dou2 - (double)f;
// 실수형은 근사값으로 저장되기 때문에 오차가 발생할 수 있음.
System.out.println(0.1 == 0.1f); // false → 0.1f 는 저장할 때 2진수로 변환하는 과정에서 오차가 발생함
System.out.println(0.1 == flo); // flase → 0.1f 는 저장할 때 2진수로 변환하는 과정에서 오차가 발생함
System.out.println(0.1 == 0.1d); // true
System.out.println(0.1 == dou); // true
System.out.println(dou == flo); // false
System.out.println(dou2 == dou); // false
System.out.println(dou2 == flo); // true
// double 타입과 float 타입을 비교하려면 double 타입을 float 타입으로 형변환 시켜줘야함
System.out.println((float)dou == flo); // true
문자열 비교
- 문자열 비교에는 '==' 대신 'equals()' 를 사용해야한다.
- '==' 는 객체가 다르면 내용이 같더라도 객체가 다르면 false로 출력함
- 'equals()' 는 객체가 달라도 내용만 같으면 true로 출력함
- 만약에 대소문자를 구별하지 않고 비교하고 싶으면, 'equalsIgnoreCase()' 를 사용하면 됨
// ex.1
String str1 ="abc";
String str2 ="abc";
System.out.println(str1==str2); // true
System.out.println(str1.equals(str2)); // true
// ex.2
String str3 = new String("abc"); // String 클래스의 객체 생성
String str4 = new String("abc"); // String 클래스의 객체 생성
System.out.println( str3==str4); // false. 이래서 '==' 대신 'equal()' 을 써야함
System.out.println( str3.equals(str4)); // true
// ex.3
String str5 = new String("abc");
String str6 = new String("Abc");
System.out.println(str5.equals(str6)); // false
System.out.println(str5.equalsIgnoreCase(str6)); // true
System.out.println(str5.equalsIgnoreCase("aBc")); // true
논리연산자
- || → or
- 피 연산자 중 어느 한 쪽만 true 이면 true 임
- && → and
- 피연사 양쪽 모두 true 이어야 true임
- && 가 || 보다 연산 우선 순위가 높음
// ex.1 i는 2의 배수 또는 3의 배수이다
i%2==0 || i%3 ==0;
// ex.2 x 는 10보다 크고 20보다 작다
10 < x && x < 20;
// ex.3 i는 2의 배수 또는 3의 배수지만 6의 배수는 아니다
(i%2==0 || i%3==0) && (i%6 != 0);
// ex.4 문자 ch는 숫자 ('0' ~ '9')이다
'0' <= ch && ch <= '9';
// ex.5 문자 ch는 대문자 또는 소문자이다.
('a' <= ch && ch <= 'z') || ('A' <= ch <= 'Z');
조건 연산자(삼항 연산자) ? :
- 조건식, 식1, 식2 모두 세 개의 피연산자를 필요로 하는 삼항 연산자임
- 조건식의 결과에 따라 연산결과를 달리함
- if 문 대신 조건 연산자를 사용하면 코드를 더 간결하게 쓸 수 있음
- 조건 연산자를 중첩하면 셋 이상 중의 하나를 결과로 얻을 수 있음
- 조건 연산자의 식1, 식2가 서로 타입이 다른 경우 산술 변환이 일어남
// 조건 연산자 중첩
// x값이 양수면 1, 0이면 0, 음수면 -1
result = x > 10 ? 1 : (x==0 ? 0: -1);
조건 연산자 예제
- 조건 연산자를 이용해서 변수의 절대값을 구한 후, 부호를 붙여 출력하는 예제
public static void main(String[] args) {
int x = 10, y= -5, z=0;
int absX, absY, absZ;
char signX, signY, signZ;
absX = x>=0 ? x: -x; // x의 값이 음수면, 양수로 만듦
absY = y>=0 ? y: -y;
absZ = z>-0 ? z: -z;
signX = x>0 ? '+' : (x==0 ? ' ' : '-');
signY = y>0 ? '+' : (y==0 ? ' ' : '-');
signZ = z>0 ? '+' : (z==0 ? ' ' : '-');
System.out.printf("x = %c%d%n", signX, absX); // x = +10
System.out.printf("y = %c%d%n", signY, absY); // y = -5
System.out.printf("z = %c%d%n", signZ, absZ); // z = 0
}
대입 연산자
- 오른쪽 피연산자를 왼쪽 피연산자에 저장 후 저장된 값을 반환
- 연산자들 중에서 가장 낮은 우선순위를 가지고 있음. 제일 나중에 수행됨
- 진행 방향이 오른쪽에서 왼쪽임
- 대입 연산자의 왼쪽 피연산자를 lvalue(left value), 오른쪽 피연산자를 rvalue(right value) 라고 함
- rvalue에는 식이나 상수 등 모든 타입이 가능
- lvalue에는 변수처럼 값을 변경할 수 있는 것이어야함. 리터럴이나 상수는 안됨
비트 연산자
- 피연산자를 비트단위로 논리 연산하는 것
- 피연산자를 이진수로 표현했을 때의 각 자리의 규칙을 따름
- 피연산자로 실수는 안됨. 정수만 가능
- 비트연산에서도 피연산자의 타입을 일치시키는 산술 변환이 일어날 수 있음
- 비트 or 연산자 '|' 는 주로 특정 비트의 값을 변경할 때 사용함
- 비트 and 연산자 '&' 는 주로 특정 비트의 값을 뽑아낼 때 사용함
- 비트 XOR 연산자 '^' 는 원래의 값으로 돌아오는 특징이 있어서 간단한 암호화에 사용됨
- ~ 비트 전환 연산자
- 피연산자의 1의 보수를 얻을 수 있음
- ex) ~13 → ~1101 → 0010
- 양의 정수 p가 있을 때, p 에 대한 음의 정수를 얻으려면 '~p+1' 을 계산하면 됨
- 음의 정수 n이 있을 때, n에 대한 양의 정수를 얻으려면 '~(n-1)' 을 계산하면 됨
- '~~p' 는 변수 p의 원래 값이지만 연산결과의 타입이 byte가 아니라 int 타입임
| 비트 논리 연산자 | |||
| & | 비트 교집합 연산자 AND 연산자 |
피연산자 모두 '1'이어야만 '1'을 결과로 얻음. 그 외는 '0'을 얻음 |
value1 & value2 |
| | | 비트 합집합 연산자 OR 연산자 |
피연산자 중 한 쪽 값이 '1'이면 '1'을 얻음 그 외는 '0'을 얻음 |
value1 | value2 |
| ^ | 비트 차집합 연산자 XOR 연산자 |
피연산자의 값이 서로 다를 때만 '1'을 결과로 얻음 같을 때는 '0'을 얻음 |
value1 ^ value2 |
| ~ | 비트 부정 연산자 비트 전환 연산자 |
'1'일 경우 '0'을 얻음. '0'일 경우 '1'을 얻음 | ~ value1 |
비트 연산자의 연산 결과
| x | y | x | y | x & y | x ^ y |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
AND 계산
OR 계산
XOR 계산
비트 연산 예제
// ex.1 or 연산
// 0xAB | 0xF = 0xAF
// 피연산자 0xAB의 마지막 4 비트를 'F' 로 변경함
// 0xAB = 10101011 (2진수)
// 0xF = 00001111 (2진수)
// 0xAF = 10101111 (2진수)
// ex.2 and 연산
// 0xAB & 0xF = 0xB
// 피연산자의 마지막 4비트가 어떤 값인지 알아낼 수 있음
// 0xAB = 10101011 (2진수)
// 0Xf = 00001111 (2진수)
// 0xB = 00001011 (2진수)
// ex.3 xor 연산
// 0xAB ^ 0xF = 0xA4, 0xA4 ^ 0xF = 0xAB
// XOR 연산을 수행하면 원래의 값으로 돌아오는 특징이 있어서 간단한 암호화에 사용됨
// 0xAB = 10101011 (2진수)
// 0xF = 00001111 (2진수)
// 0xA4 = 10100100 (2진수)
// 0xF = 00001111 (2진수)
// 0xAB = 10101011 (2진수)
문자열 자르기 - substring
substring(int index)
- 인자값은 int 형으로 해야함
- 입력받은 인자값을 index로 해당 위치를 포함하여 이후의 모든 문자열을 리턴함 (index 값 포함)
String str = "0123456789"; //
System.out.println(str.substring(5)); // 56789
substring(int beginIndex, int endIndex)
- 인자값이 두 개임
- 첫 번째 입력 받는 beginIndex 값은 가져올 문자열의 시작 부분을 지정함 (beginIndex 값 포함)
- 두 번째 입력 받는 endIndex 값은 가져올 문자열의 끝을 지정하는 값임 (endIndex 값 포함 안함)
String str = "0123456789";
System.out.println(str.substring(2,5)); // 234
비트 연산 예제2
public static void main(String[] args) {
int x = 0xAB, y = 0xF;
System.out.printf("x=%#X \t\t%s%n",x, toBinaryString(x));
System.out.printf("y= %#X \t\t%s%n", y, toBinaryString(y));
System.out.printf("%#X | %#X = %#X \t%s%n", x, y, x|y, toBinaryString(x|y));
System.out.printf("%#X & %#X = %#X \t%s%n", x, y, x&y, toBinaryString(x&y));
System.out.printf("%#X ^ %#X = %#X \t%s%n", x, y, x^y, toBinaryString(x^y));
System.out.printf("%#X ^ %#X = %#X \t%s%n", x, y, x^y^y, toBinaryString(x^y^y));
} // end of main
static String toBinaryString(int x) { // 10진 정수를 2진수로 변환하는 메서드
String zero = "00000000000000000000000000000000"; // 32개
String tmp = zero + Integer.toBinaryString(x);
return tmp.substring(tmp.length()-32); // 4byte(32bit) 자리수 표현
}
/* 출력값
x=0XAB 00000000000000000000000010101011
y= 0XF 00000000000000000000000000001111
0XAB | 0XF = 0XAF 00000000000000000000000010101111
0XAB & 0XF = 0XB 00000000000000000000000000001011
0XAB ^ 0XF = 0XA4 00000000000000000000000010100100
0XAB ^ 0XF = 0XAB 00000000000000000000000010101011
*/
~ 비트 전환 연산자 예제
public static void main(String[] args) {
byte p = 10;
byte n = -10;
System.out.printf(" p =%d \t%s%n", p, toBinaryString(p));
System.out.printf("~p =%d \t%s%n", ~p, toBinaryString(~p));
System.out.printf("~p+1 =%d \t%s%n", ~p+1, toBinaryString(~p+1));
System.out.printf("~~p =%d \t%s%n", ~~p, toBinaryString(p));
System.out.println();
System.out.printf("n = %d%n", n);
System.out.printf("~(n-1) = %d%n", ~(n-1));
}
static String toBinaryString(int x) {
String zero = "00000000000000000000000000000000";
String tmp = zero + Integer.toBinaryString(x);
return tmp.substring(tmp.length()-32);
}
/* 출력값
p =10 00000000000000000000000000001010
~p =-11 11111111111111111111111111110101
~p+1 =-10 11111111111111111111111111110110
~~p =10 00000000000000000000000000001010
n = -10
~(n-1) = 10
*/
쉬프트 연산자
- 변수 << 이동할 비트수
- 오른쪽으로 이동할 떄 뒷자리의 비트가 무조건 0으로 옴
- 변수 >> 이동할 비트수
- 왼쪽으로 이동할 때 가장 앞자리 수가 1이면(=음수) 1로 채워지고, 0이면(=양수) 0으로 채워짐
- 곱셈이나 나눗셈으로 같은 결과를 얻을 수 있는데 쉬프트 연산자를 쓰는 이유는 속도 때문임
쉬프트 연산자가 더 빠름. 단, 가독성은 떨어짐. 그래서 곱셈이나 나눗셈을 주로 사용함 - 쉬프트 연산자의 좌측 피연산자는 산술변환이 적용되어 int 보다 작은 타입은 int 타입으로 자동 변환됨.
연산 결과 역시 int 타입임 - 쉬프트 연산자의 우측 피연산자는 산술변환이 적용되지 않음
쉬프트 연산자 예제
public static void main(String[] args) {
int dec = 8;
System.out.printf("%d >> %d = %4d \t %s%n", dec, 0, dec >> 0, toBinaryString(dec >> 0));
System.out.printf("%d >> %d = %4d \t %s%n", dec, 1, dec >> 1, toBinaryString(dec >> 1));
System.out.printf("%d >> %d = %4d \t %s%n", dec, 2, dec >> 2, toBinaryString(dec >> 2));
System.out.println();
System.out.printf("%d << %d = %4d \t %s%n", dec, 0, dec << 0, toBinaryString(dec << 0));
System.out.printf("%d << %d = %4d \t %s%n", dec, 1, dec << 1, toBinaryString(dec << 1));
System.out.printf("%d << %d = %4d \t %s%n", dec, 2, dec << 2, toBinaryString(dec << 2));
System.out.println();
dec = -8;
System.out.printf("%d >> %d = %4d \t %s%n", dec, 0, dec >> 0, toBinaryString(dec >> 0));
System.out.printf("%d >> %d = %4d \t %s%n", dec, 1, dec >> 1, toBinaryString(dec >> 1));
System.out.printf("%d >> %d = %4d \t %s%n", dec, 2, dec >> 2, toBinaryString(dec >> 2));
System.out.println();
System.out.printf("%d<< %d = %4d \t %s%n", dec, 0, dec << 0, toBinaryString(dec << 0));
System.out.printf("%d << %d = %4d \t %s%n", dec, 1, dec << 1, toBinaryString(dec << 1));
System.out.printf("%d << %d = %4d \t %s%n", dec, 2, dec << 2, toBinaryString(dec << 2));
}
static String toBinaryString(int x) {
String zero = "00000000000000000000000000000000";
String tmp = zero + Integer.toBinaryString(x);
return tmp.substring(tmp.length()-32);
}
/* 출력값
8 >> 0 = 8 00000000000000000000000000001000
8 >> 1 = 4 00000000000000000000000000000100
8 >> 2 = 2 00000000000000000000000000000010
8 << 0 = 8 00000000000000000000000000001000
8 << 1 = 16 00000000000000000000000000010000
8 << 2 = 32 00000000000000000000000000100000
-8 >> 0 = -8 11111111111111111111111111111000
-8 >> 1 = -4 11111111111111111111111111111100
-8 >> 2 = -2 11111111111111111111111111111110
-8<< 0 = -8 11111111111111111111111111111000
-8 << 1 = -16 11111111111111111111111111110000
-8 << 2 = -32 11111111111111111111111111100000
*/
쉬프트 연산 예제2
public static void main(String[] args) {
int dec = 8;
int hex = 0xABCD;
int mask = 0xF; // 0x000F
System.out.printf("hex = %X%n", hex); // hex = ABCD
System.out.printf("%X%n", hex & mask); // D
hex = hex >> 4; // hex / 2^4
System.out.printf("%X%n", hex & mask); // C
hex = hex >> 4;
System.out.printf("%X%n", hex % mask); // B
hex = hex >> 4;
System.out.printf("%X%n", hex & mask); // A
}
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