Java 자료형과 변수, 형 변환

▶ 식별자 규칙

• 대소문자 구분
• 예약어 사용 불가(키워드, 리져브드워드: 클래스나 변수, 메서드 이름으로 사용불가)
• 숫자로 시작해서는 안된다.
• 첫 글자는 특수문자 '_'와 '$'만 허용
• 영문자(A~Z, a~z)와 숫자(0~9)와 밑줄(_)의 조합으로 사용 가능.
• 공백 불가

• 클래스 : 이름의 첫 글자는 항상 대문자. 두 단어가 합쳐지면 두 번째 첫 단어에도 대문자:Game Test
• 메서드(동사) : 첫 글자는 소문자, 두번째 단어 첫단어는 대문자 : go(), getTime()
• 변수(명사) : 첫글자는 소문자, 두 단어 합쳐지는 경우 두 번째 단어 첫 단어 대문자. 단어 사이에 '_'추가 : lastIndexOf, student_number
• 상수(변하지 않는 수) : 모두 대문자. 여러 단어로 이루어진 경우 '_'로 구분: PI, MAX_NUMBER
• 패키지 : 모두 소문자. 나중에 도메인이 된다. ex)com.naver : workspace안에 src안에 com폴더 안에 naver폴더가 만들어진다.   

▶ 상수

• 한 번만 값을 저장 가능한 변수, 변하지 않는 수
• 원주율 3.14, 1년 12개월 등
• final 예약어를 사용하여 선언(final int MAX=100;)
• 상수를 사용하면 변하지 않는 값을 반복하여 사용할 때 의미있는 문자로 인식하기 쉽고, 변하더라도 선언한 부분만 변경하면 되므로 부분만 변경하면 되므로 여러부분을 수정할 필요가 없다.
• 상수는 사용하기전에 값을 초기화를 해야하고 바꿀 수 없다.
• 상수는 다른 변수와 구별하기위해 대문자로 사용한다.(MAX, MIN, PI)

 

▶ 변수(Variable)

• 단 하나의 값을 저장할 수 있는 메모리상(RAM)의 공간.
• 값을 여러번 저장하면 마지막에 저장한 값을 갖게 된다.

 

▶ 변수 선언

변수타입 변수이름;
int number // 정수형 변수 number를 선언

• 변수 타입 
  • 변수에 저장될 값의 타입(정수형, 실수형, 문자형 등등)
  • 기본형과 참조형      ※ 기본형이 아니면 무족건 참조형         
    1. 기본형 : 계산을 위한 실제 값을 저장(boolean, char, byte, short, int, long, float, double)
       • 메모리구조: stack에 직접 값이 저장된다.
    2. 참조형 : 8개 기본형을 제외한 나머지 타입, 객체의 주소(메모리 값, 4byte or 8byte)를 저장(String, system) 
       • 메모리구조: stack에 주소값(참조값)이 저장이 되고 heap에 값이 저장된다.
• 변수 이름 : 값을 저장할 메모리 공간의 이름(담아놓는 것)
• 변수 초기화: 변수를 사용하기에 앞서 적절한 값을 저장해주는 것이 필요하다. 이것을 초기화라고 한다.(변수에 처음(최초)으로 값을 저장.
• int a=1; : 정수형 변수 a를 선언하고 변수의 값을 1로 초기화(1이 a에 할당).

 

▶ 자료형

프로그램을 작성하기 위한 자료의 형태.

 

기본형	1byte	2byte	4byte	8byte
논리형	boolean
문자형		char
정수형	byte	short	int	long
실수형			float	double

 

1. 정수형

• byte, short, int, long
• 소수점이 없는 단순한 수치형
• 주로 int 사용
• long 타입의 리터럴에는 접미사 'L' 또는 'l'(소문자 L)을 붙여야 한다.
• 리터럴에 접미사가 없으면 int타입으로 간주
• 'ㅣ'(소문자 L)는 숫자'1'과 혼돈할 수 있기 때문에 'L'로 사용하는 것이 좋다.

2. 실수형

• float, double
• 주로 double 사용 - 기본 자료형
• float형 리터럴에는 접미사 f가 사용 : 1.06f
• double형 리터럴에는 접미사 d가 사용 : 1.03d
• 접미사는 대소문자를 구분하지 않는다.
• 접미사를 생략하면 double형으로 간주한다.

3. 문자형

• char
• 변수에 하나의 문자를 저장 시 사용. 
• ''사용
• 유니코드 대문자 A는 65, 소문자  a는 97, 숫자 0은 48.
• 기본형

4. 문자열

• String
• 객체형(클래스)
• "A"+"B"; //"A+B"
• ""+'7'; //"7"(문자열 7)

5. 논리형

• boolean
• true와 false 중 하나를 값으로 갖는다. 
• 1byte 사용.
• 조건식과 논리적 계산에 사용.
  • 값이 존재하는지, 배열이 비어있는지, 결과가 참인지 거짓인지

6. 지역변수 자료형 없이 사용(자바 10부터 지원)

• var i =10;
• Local variable type inference
• 추론 가능한 변수에 대한 자료형을 선언하지 않음
• Java Script, python 등 언어에서만 제공해왔었다.
• 한번 선언하여 추론된 변수는 다른 타입의 값을 대입할 수 없다.
  • 스크립트 언어에서는 다른 타입 값을 대입할 수 있는데 자바에서는 가능하지 않다.
• 지역 변수만 사용 가능

var i =5;
var j =5.0;
var str="Hello world"
System.out.println(i);
System.out.println(j);
System.out.println(str);

str=3; //다른타입을 넣으면 오류. 스크립트언어는 가능.

 

※ 리터럴

• 그 자체 데이터인 것
• 프로그램에서 사용하는 숫자, 문자, 논리값을 뜻한다. : 'A', "AB", 123
• 리터럴은 상수 풀(constant pool)에 있다.
• 정수 리터럴을 int로 실수 리터럴은 double로 저장된다. 범위들이 넘어가면 접미사 L,l 또는 F,f 식별자를 써줘야 함.
• 리터럴은 상수와 의미가 같지만 프로그램에서 상수는 '값을 한번 저장하면 변경할 수 없는 저장 공간'으로 정의하기 때문에 이와 구분하기 위해 '리터럴'이라는 용어를 사용.

 

※ 확장 특수 문자 출력: printf

\n	(New Line) 줄을 바꿈 :Enter
\t	(horizontal tap) 일정한 간격을 띄움
\b	(backspace)
\r	(carriage teturn) 동일한 줄의 맨앞으로 커서만 옮긴다.
\f	(form feed) 출력용지를 한 페이지 넘긴다.
\a	(alert) 경고음이 난다.
\u	유니코드(16진수)문자 char a='\u 0041'
\\	(back slash) \문자를 출력한다.
\'	'문자를 출력한다.(single quote)
\''	''문자를 출력한다.(double quote)
\0	null 문자

※ 지시자 개행 문자 :printf

%d	숫자(십진수)
%s	문자열, 출력을 문자랑 하기 때문에 %d도 문자가된다.(문자열+%d+문자열)
%o	8진수
%x, %X	16진수
%c	문자
%b	boolean형식
%e, %E	지수형태표현

System.out.printf("[%5d]%n",10); //[00010], 나머지부분을 0으로 채운다.
System.out.printf("[%-5d]%n",10); //[10000], 왼쪽정렬이 되고 나머지는 0으로 채운다.

System.out.printf("%14.10f %n",d); //전체 14자리 중 소수점 아래 10자리

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
		1	.	2	3	4	5	6	7	8	9	0	0

앞에 빈자리는 공백으로 채운다.

. ~ 뒤에 14자리까지 10자리이다.

 

▶ 타입 간의 변환 방법(형 변환, casting)

• 서로 다른 자료형 간에 연산 등의 수행을 위해 하나의 자료형으로 통일.
• 묵시적 형 변환과 명시적 형변환이 있다.
• 바이트 크기가 작은 자료형에서 큰자료형으로 형 변환은 자동으로 이루어 진다.
• 덜 정밀한 자료형에서 더 정밀한 자료형으로 형 변환은 자동으로 이루어 진다.

1. 문자('5')와 숫자(5) 간의 형 변환
5 + '0' → '5'
'5'-'0' → 5

2. 문자열("5")로 변환, 문자열을 숫자(5)로 변환.
5 +"" → "5"            ※" " 공백도 문자열. 스페이스가 문자열 한 개가 있는 것
Integer.parseInt("5"); → 5

'5'+"" → "5"
"5".charAt(0) →'5'

Double.parseDouble("3.4"); → 3.4

System.out.println(""+5); //문자열 7
System.out.println(5+5+""); //문자열 14, 왼쪽에서 오른쪽계산
System.out.println(""+5+5); //문자열 55, ((""+5)+5)

 

1.  강제 형 변환 (implicit type conversion)

• 변수 또는 상수의 타입을 다른 타입으로 변환
• (바꿀 타입)피연산자

double d = 85.4;
int score = (int)d; //(int)85.4 →85

2. 자동 형 변환(묵시적 형 변환, explicit type conversion)

float f = 1234;
        //1234는 int타입
        //작은타입 int 1234를 float(큰타입)에 저장.(문제없음)

int i = 3.14f; 
		//에러. flat 3.14f가 큰타입인데 작은타입으로 자동형변환 못한다.
        //수동으로 직접 (int)3.14f →3.
        //                  값손실 생긴다.

1byte	→	2byte	→	4byte	→	8byte	→	4byte	→	8byte
byte		short (±3만표현)		int		long (10^19 표현)		float (10^38표현)		double
		↕  자동형변환 못함.      수동으로 형변환. char				└ →자동형변환가능→┘ ※ → 자동으로 형변환 가능.

byte b= 100;	100은 int이지만 byte타입의 범위가 -128~127안에 들어왔기 때문에 byte타입으로 형변환후 값을 대입.
byte b=(byte)100;	byte타입으로 범위안에 들어왔기때문엥 형변환.
byte b=(byte)1000;	값손실로 -24가 저장됨
byte b=1000;	에러. 127을 넘기때문에 에러이다.
int i = 100; byte b =i;	에러. i는 변수여서 컴파일러가 어떤값인지 알 수 없기 때문에 에러이다.
int = 100; byte b=(byte)i;	변수 i를 byte타입으로 형변환 후 대입하면 에러가 없다.

 

▶ 정수형의 오버플로우

  0000 │
  0001 │
  0002 │
   ....    │
  9998 │
  9999 ↓
1 0000 오버플로우 발생(멈춤)
1 은보이지 않고(없어짐) 0으로 초기화된다.
  0001 다시 시작
  0002

오버플로우 발생 
1111            0000↑
최대값 +1 → 최소값
최소값 -1  → 최대값
0000            1111

10진수	↑ ↑		2진수	↑ ↑
0002			0010
0001			0001
0000		←최소값→	0000
9999		←최대값→	1111
9998			1110
9997			1101