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자바 데이터 타입, 변수 그리고 배열
자바의 프리미티브 타입, 변수 그리고 배열을 사용하는 방법을 익힙니다.
프리미티브 타입 종류와 값의 범위 그리고 기본 값
- 우리가 주로 사용하는 값의 종류는 크게 문자와 숫자로 나눌 수 있으며 여기서 숫자는 다시 정수와 실수로 나뉜다.
- 기본형은 모두 8가지의 타입(자료형)이 있으며, 크게 논리형, 문자형, 정수형, 실수형으로 구분된다.
타입 종류
- 정수형은 가장 많이 사용되기에 타입이 4가지나 제공된다.
- 각 타입별로 범위가 다르기에 범위에 맞는 값을 사용하면 된다.
타입 범위
- boolean은 true와 false 두 값만 표현하면 되기에 1바이트면 충분하다.
- 기본 값 :
false
- char는 자바에서 유니코드(2 byte문자 체계)를 사용하기에 2byte
- 기본 값 :
\u0000
- byte는 크기가 1byte이므로 byte.
- 기본 값 :
0
- int(4 byte)를 기준으로 짧게는 (2 byte) 길게는 (8 byte)를 취사선택한다.
- 기본 값 :
0
- float은 실수값을 부동소수점(floating-point)방식으로 저장하기 때문에 float
- 기본 값 :
0.0F
- double은 float보다 두 배의 크기(8byte)를 갖기 때문에 double
- 기본 값 :
0.0
실수형의 정밀도
- 실수형은 정수형과 저장 방식이 다르기에 같은 크기라도 훨씬 큰 값을 표현할 수는 있지만, 오차가 발생할 수 있다. 그래서 정밀도(precision)가 중요한데, 정밀도가 높을수록 오차의 범위가 줄어든다.
- 위 표를 보면
float의 정밀도는 7자리로 10진수로 7자리의 수를 오차없이 저장할 수 있다는 의미다. 그렇기에 사용할 변수의 값의 범위가 7자리를 넘는다면 정밀도를 고려해double타입을 사용해야 한다.
프리미티브 타입과 레퍼런스 타입
자료형은 크게 '기본형(Primitive Type)' 과 참조형(Reference Type)으로 나눌 수 있다.
- 기본형(Primitive Type) : 논리형(boolean), 문자형(char), 정수형(byte, short, int, long), 실수형(float, double) 계산을 위한 실제 값을 저장한다.
- 참조형(reference type) : 객체의 주소를 저장한다. 기본적으로
Java.lang.Object를 상속받을경우 참조형이 된다. 즉, 기본형을 제외하고는 참조형이라 생각해도 된다.
좀 더 얘기하자면 기본형은 메모리영역의 스택영역에 실제 값들이 저장된다면, 참조형은 실제 인스턴스는 힙영역에 생성되있고, 그 영역의 주소를 스택영역에서 저장하고 있다고 보면 된다.
리터럴
💡 그 자체로 값을 의미하는 것
- 리터럴은 데이터 그 자체를 의미한다.
- 아래
그림에서2020이 리터럴이다.
- 즉, 2020, 123, 3.14, “ABC” 와 같은 값들을 리터럴이라고 하는데 본래 이러한 값들은 상수라 불러야 하지만 프로그래밍에서는 상수를 '값을 한 번 저장하면 변경할 수 없는 저장공간'으로 정의했기 때문에 이와 구분하기 위해서 리터럴이라는 용어를 사용한다.
- 그러니 리터럴은 기존에 알고있던
상수의 다른 이름이라고 볼 수 있다.
🤔 인스턴스는 리터럴이 될 수 있을까?
- 인스턴스안의 값의
불변성(Imutable)이 보장된다면 객체 리터럴이 될 수 있다.(불변 클래스(imutable class))
- 하지만 이렇게 불변성을 보장하도록 설계된 클래스를 제외하고 보통의 인스턴스는 동적으로 사용되고 내용이 변할 수 있기 때문에
객체 리터럴이 될 수 없다.
- 💬Ex:
Java.lang.String이나java.awt.Color같은 클래스는 내용이 변해야 하는 상황이면 새로운 객체를 만들어 내용의 불변성이 보장되기에객체 리터럴이라 부른다.
변수 선언 및 초기화하는 방법
변수 선언
변수를 사용하기위해서는 우선 변수를 선언해야 하며 아래 그림과 같이 선언합니다.
- 변수 타입 : 변수에 저장될 값이 어떤 타입(type)인지 지정하는 것.
- 변수 이름 : 변수에 붙힌 이름. 변수가 값을 저장할 수 있는 메모리 공간을 의미하므로 변수 이름은 이 메모리 공간에 이름을 붙혀주는 것.
이렇게 변수를 선언하면, 메모리의 빈 공간에 '변수타입'에 알맞은 크기의 저장공간이 확보되고, 변수 이름을 붙혀서 이 이름을 통해 해당 저장공간을 사용할 수 있게 된다.
변수 초기화
💡 변수를 사용하기 전 처음으로 값을 저장하는 것
변수를 선언하면 메모리에 변수의 저장공간이 확보되어있지만, 여러 프로그램에 의해 공유되기 때문에 이 공간안에 어떠한 값이 저장되어있을지는 알 수 없다.
그렇기에 초기화(initialization)를 해줘야 한다.
- 변수에 값을 저장할 때는 대입 연산자
=을 사용한다. 위 그림을 보면year라는int변수타입과year라는 변수 이름을 가진 변수에게2020이라는 값을 대입한다.
- 즉, 대입연산자의 우측의 있는 값을 좌측에 있는 변수에 저장한다.
- 변수의 종류에 따라 변수의 초기화를 생략할 수 있는 경우도 있지만, 변수는 사용되기 전에 적절한 값으로 초기화 하는 것이 좋다.
💬지역변수는 사용하기 전 반드시 초기화 해야 한다.
그밖의 초기화의 종류
지역변수는 변수의 초기화로 충분하지만, 멤버변수의 초기화는 몇가지 방법이 더 있다.
1. 명시적 초기화(explicit initialization)
: 변수 선언과 동시에 초기화 하는 것을 명시적 초기화라 하는데, 위에서 소개한 변수의 초기화와 동일하며, 클래스 및 지역변수 어디서든 사용가능하며 여러 초기화 방법중 최우선적으로 고려한다.
2. 초기화 블럭(initialization block)
: 초기화 블럭은 클래스 초기화 블럭과 인스턴스 초기화 블럭으로 나뉜다.
class ExplicitInitialization {
static {
/*클래스 초기화 블럭 */
}
{
/*인스턴스 초기화 블럭*/
}
}
클래스 초기화 블럭: 클래스변수의 복잡한 초기화에 사용. 블럭내에서는 로직도 추가할 수 있기 때문에 명시적 초기화만으로 부족할 때 사용한다.
인스턴스 초기화 블럭: 인스턴스 변수의 복잡한 초기화에 사용. 모든 생성자가 공통으로 수행해야 하는 로직이 있을 때 사용한다.
3. 생성자(constructor)
: 생성자는 말 그대로 인스턴스 생성시에 생성자 함수 안에서 명시적 초기화가 이뤄진다.
변수의 스코프와 라이프타임
스코프는 한글로 풀어보자면 범위이다. 즉, 변수의 스코프는 변수의 범위라는건데 이 범위는 키워드와 선언된 블럭위치에 따라서 달라진다.
선언위치에 따른 변수의 종류
class A {
int instanceValue; //인스턴스 변수
static int classValue;//클래스 변수(static, 공유 변수)
void method(){
int localValue = 0; //지역 변수
}
}
클래스 내부에 선언되는 변수를 멤버변수라 한다. 여기서 static키워드가 붙은 변수를 클래스 변수, static 키워드가 없는 변수를 인스턴스 변수라 한다. 그리고 메서드 내부에 있는 localValue는 지역변수이다. 이 셋 모두의 범위와 생성시기는 다르다.
1. 변수의 종류와 특징
1) 인스턴스 변수(instance variable)
- 클래스 영역에 선언되며, 클래스의 인스턴스를 생성할 때 만들어진다. 그렇기에 인스턴스 변수 값을 읽어오거나 저장하기 위해서는 먼저 인스턴스를 생성해야 한다.
- 인스턴스 별로 별도의 저장공간을 확보하기에 인스턴스별 다른 값을 가질 수 있다.
- Ex: 아이스크림이라는 클래스의 돼지바 라는 인스턴스는 1000원이라는 가격과 쿠키라는 속성을 가진다.
2) 클래스 변수(class variable)
- 멤버변수에
static키워드를 붙힐 경우 클래스 변수가 되며 한 클래스의 모든 인스턴스가 값을 공유한다.
- 클래스 변수는 인스턴스를 생성하지 않고 클래스가 메모리에 올라갔을때 선언되기 때문에 인스턴스에서는 언제든 바로 접근해서 사용할 수 있다.
- 그렇기에 어디서나 접근 할 수 있는 전역변수(global variable)의 성격을 가진다.
class LottoTicket {
public static final LOTTO_PRICE = 1000;
...
}
public static void main(String[] args) {
//LottoPrice: 1000
System.out.println("LottoPrice: "+ LottoTicket.LOTTO_PRICE);
}
3) 지역 변수(local variable)
- 메소드 내에 선언되어 메소드 내에서만 사용 가능하며 메소드 종료와 함께 소멸된다.
- for문이나 while문같은 반복문도 동일하게 블럭내에서 선언된 지역변수는, 블럭을 벗어나면 소멸된다.
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("i = " + i);
}
System.out.println("i = " + i);//Checked Exception 발생
}
타입 변환, 캐스팅 그리고 타입 프로모션
1차 및 2차 배열 선언하기
타입 추론, var
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