변수, 상수, 리터럴

박영준·2022년 11월 7일

Java

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변수

1. 정의

변하는 수(값)
메모리(RAM)에 시간에 따라 변하는 값을 기록하기 위한 저장공간
항상 메인 함수에서 시작
(단, 클래스 이름 Main 은 달라질 수 있음)
final 키워드가 붙지 않음
타입 맞추기
→ 정수 타입 변수에는 정수값만, 실수 타입 변수에는 실수값만 저장 가능
변수의 사용 범위
: 중괄호 { } 에서 선언된 변수는 해당 중괄호 { } 블록 내에서만 사용 가능
콤마(,)를 이용해서 한꺼번에 선언 가능

2. 변수 명명 규칙

('공통 명명 규칙'과 동일)

영문자, 숫자, $, _ 로만 구성 가능
- 첫 번째 글자
  - 문자 / $ / 언더바 (O)
  - 숫자 (X)
영어 대소문자 구분
- firstname 과 firstName 은 다른 변수
- 첫 문자는 영어는 소문자로.
  다른 단어가 붙을 경우, 첫 문자는 대문자로(캐멀 케이스 규칙) : maxSpeed, carBodyColor
문자 수(길이) 제한 X
예약어 X
(예약어로 변수명을 선언하면 컴파일 에러 발생)

참고: 클래스, 객체, 인스턴스 - 3) 클래스 선언 - (1) 작성자 식별 규칙

3. 종류

1) 정의

class Variables {
	static int cv;		// 클래스 변수
	int iv;				// 인스턴스 변수
    
    void method() {
    	int lv = 0;		// 지역 변수
    }
}

변수의 선언 위치에 따라, 변수의 종류가 결정된다.

클래스 변수 (CV)

'static 변수' 라고도 함
선언 방법 : 인스턴스 변수 앞에 'static'만 붙여서 선언
인스턴스 변수(별도의 저장공간을 가지는)와는 달리, 모든 인스턴스가 공통된 저장공간(변수)를 공유함
- 한 클래스에서 모든 인스턴스들이 공통된 값을 유지해야할 경우에 사용
인스턴스 변수(인스턴스를 생성해야하는)와는 달리, 인스턴스 생성없이 언제라도 바로 사용 가능
접근 방법 : 클래스명.클래스변수명

인스턴스 변수 (IV)

클래스 영역에 선언됨
인스턴스를 생성할 때 만들어짐
인스턴스마다 별도의 저장공간을 가지므로, 서로 다른 값을 가질 수 있음
- 인스턴스마다 고유한 상태를 유지해야할 경우에 사용
접근 방법 : 참조변수명.인스턴스변수명

지역 변수

선언 방법 : 메서드 내에 선언
- 단, 메서드 내에서만 사용 가능!
- 메서드의 매개변수 또한 지역변수다
- 따라서 메서드가 종료되면 소멸됨
  - 예시 : for문, while문의 {}블럭 내에 지역변수가 선언되고, {}블럭 벗어나면 사용 불가
- 지역변수는 사용 전에 반드시 초기화해야 한다
- 메모리 부담 : 지역 변수 小 < 클래스 변수, 인스턴스 변수

참고: this, final, public static void main(String[] args) - 3) static

2) 예시

예시 1

Card클래스

class EX {
	System.out.println(Car.width);		// 클래스명.클래스변수명
    System.out.println(Car.width);

	Card c1 = new Card();		// 인스턴스 생성
    c1.kind = "Heart";			// 참조변수명.인스턴스변수명 -> 인스턴스 변수의 값을 변경
    c1.number = 7;
    
    Card c2 = new Card();		// 인스턴스 생성
    c2.kind = "Space";			// 참조변수명.인스턴스변수명
    c2.number = 4;
    
    c1.width = 50;				// 클래스 변수의 값을 변경 (인스턴스 생성없이)
    c1.height = 80;
    
    ...
    
}

Main클래스

class Card {
	String kind;		// 인스턴스 변수 (개별 속성)
    int number;			// 인스턴스 변수 (개별 속성)
    static int width = 100;		// 클래스 변수 (공통 속성)
    static int height = 250;	// 클래스 변수 (공통 속성)
}

예시 2

class InitTeest {
	int x;			// 인스턴스 변수 -> 기본값으로 자동 초기화됨
    int y = x;		// 인스턴스 변수 -> x값으로 초기화됨

	void method1() {
    	int i;			// 지역 변수 -> 자동적으로 초기화되지 않음
        int j = i;		// 에러 발생 -> 지역변수를 초기화하지 않고 사용했기 때문
    }
}

예시 3

class EX {
	public static void change(String str) {
    	str += "456";		// change메서드의 지역변수 -> change메서드가 종료되면, str도 메모리에서 제거된다
    }
    
    public static void main(String[] args) {
    	String str = "ABC"
        System.out.println(str);
        change(str);
        System.out.println(str);
    }
}

/* 출력 결과
ABC
ABC			// 456 이 아니다
*/

4. 분류 및 타입

참고: 필드 - 2. 필드 선언

5. 사용법

1) 기본 형태

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
   
   }
}

2) 변수 선언

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
   
   		변수타입 변수명;
        byte num;
        short num;
        char num;
        int num;
        long num;
        float num;
        double num;
   
   		boolean isTrue;
        
        String str;
   }
}

3) 변수 초기화

① 변수 선언과 초기화

public class VariableInitializationExample {
	public static void main(String[] args) {

		// 방법 1 : 변수 선언 후, 초기화
        int num;
        num = 30;
        
        // 방법 2 : 변수 선언 + 초기화
    	int num = 30;

    	System.out.println(num);
	}
}

② 변수의 종류에 따라

지역 변수의 초기화
- 사용 전에 수동으로 반드시 초기화 해야 함
  - 지역 변수가 동작하는 스택 메모리는 재사용이 빈번하기 때문에, 매번 초기화 해주면 성능이 떨어집니다.
  - 그래서 그냥 해당 메모리에 있는 값으로 덮어 씌웁니다.
  - 근데 해당 주소에 어떠한 값이 있는지 모르기 때문에 Java는 개발자에게 수동으로 초기화 하라고 요구합니다.
  - C 언어에서는 이를 garbage value 라 부릅니다.(C언어와 Java의 차이를 비교하면 이해가 쉽습니다.)
멤버 변수(인스턴스 변수, 클래스 변수)의 초기화
- 자동으로 초기화된다
  - 클래스 변수 : 클래스가 처음 로딩될 때 단 한번만 초기화
  - 인스턴스 변수 : 인스턴스가 생성될 때 마다 초기ㅌㅌ

③ 방법

명시적 초기화

class Tv11_1 {
    boolean power = false;    	// 기본형 변수의 초기화
    int channel = 1;          	// 기본형 변수의 초기화
    Audio audi = new Audio(); 	// 참조형 변수의 초기화 -> 참조형은 객체주소 or null(기본값) 로 초기화!!
    
    ...
}

간단한 초기화 방법
가장 우선적으로 고려되는 초기화 방법

초기화 블럭 (2가지 종류)
```
class EX {
    static boolean power;
    int channel; 

    // 종류 1 : 클래스 초기화 블럭
    static 
    {
        power = false;
    }

    // 종류 2 : 인스턴스 초기화 블럭
    {
        channel = 1;  
    }
    ...
}
```
- 클래스 초기화 블럭
  - 클래스 변수의 초기화에 사용
  - static + 인스턴스 초기화 블럭
  - 처음 메모리에 로딩될 때, 한 번만 수행
- 인스턴스 초기화 블럭
  - 인스턴스 변수의 초기화에 사용
  - 클래스 내에 {}블럭을 만든 후, 여기 안에 코드 작성
  - 인스턴스가 생성될 때마다 수행

생성자 초기화

class Tv11_3 {
    // 속성 : 변수 선언
    boolean power; // 전원상태
    int channel;  // 채널
    String color; // 색깔
    long price; // 가격

    // 위 속성에서 필수로 초기값이 필요한 값들을 초기화 해주는 기본 생성자
    Tv11_3() {
        this.power = false;
        this.channel = 1;
    }
    ... 
}

4) 변수 사용

public class VariableInitializationExample {
    public static void main(String[] args) {

		// 변수를 사용하지 않을 경우
        System.out.println(3 + "시간" + 5 + "분");
        System.out.println("총" + 185 + "분");
        
        
        // 변수를 사용할 경우
        int hour = 3;
        int minute = 5;
        
        System.out.println(hour + "시간" + minute + "분");

        int totalMinute = (hour*60) + minute;
        System.out.println("총" + totalMinute + "분");
    }
}

/* 출력 결과
3시간5분
총185분 */

변수를 사용하지 않을 경우 : 계산이 필요할 경우, 매번 직접 숫자를 입력해줘야 한다.
변수를 사용할 경우
- 해당 숫자(값)이 대입된 변수만 가져오면, 매번 숫자를 입력하지 않아도 된다.
- 해당 변수를 다른 출력 계산식에 사용하더라도, 잘못된 숫자를 입력하는 오류를 범하지 않게 된다.
- 코드의 의미 파악이 용이하다.

5) 변수값 교환

public class VariableInitializationExample {

    public static void main(String[] args) {

        int x = 3;
        int y = 5;
        System.out.println("x:" + x + ", y:" + y);		// x:3, y:5

        int temp = x;		// temp:3, x: , y:5
        x = y;		// temp:3, x:5, y:
        y = temp;		// x:5, y:3, temp:
        System.out.println("x:" + x + ", y:" + y);
    }
}

/* 출력 결과
x:3, y:5
x:5, y:3 */

6) 재할당

public class Main {
    public static void main(String[] args)
    
        int number = 5;
        System.out.println(number);

        String sparta = "Hello Sparta";
        System.out.println(sparta);
    }
}

지속적으로 변수의 값을 변경 가능
→ 즉, 재할당이 가능하다.
→ 재할당하면, 마지막에 할당한 값이 출력된다.

= 는 '할당한다.' 라는 의미

6. 기본형 vs 참조형

1) 저장 관점에서 차이

기본형 변수
- 원본값이 Stack 영역에 있다.
참조형 변수 (= 주소형 변수)
- 원본값이 Heap 영역에 있다.
- Stack 영역에는 따로 저장 해둔 원본값의 Heap 영역주소를 저장

2) 시점

기본형
참조형
- 대문자
- 클래스 생성 후에야 가능

3) 계산

Java 는 ~~참조형 변수 간의 연산이 불가능~~하므로, 모두 기본형 변수가 실제 연산에서 사용된다.

4) 매개변수

(1) 기본형 매개변수

class Data6_1 {
    int x; // 기본형
    int y; // 기본형
}

class Data6_1Main {
    public static void main(String[] args) {

        Data6_1 data  = new Data6_1();
        data.x = 10;
        data.y = 20;

        System.out.println("Data6_1 클래스로 만든 data 인스턴스의 인스턴스 변수 x, y 값 확인");
        System.out.println("data 인스턴스 변수 x = " + data.x);
        System.out.println("data 인스턴스 변수 y = " + data.y);
        System.out.println();

        // changeParameter 메서드 의 매개변수에 Data 클래스의 인스턴스 변수를 입력한다.
        System.out.println("입력받은 매개변수의 값을 바꾸는 메서드 수행");
        changeParameter(data.x, data.y);
        System.out.println();

        // changeParameter(data.x, data.y); 여기서의 data.x 와 data.y 는
        // data 의 인스턴스 변수의 값 그자체가 복사되어 넘어갑니다.
        // 따라서 changeParameter 메서드에서 입력받은 매개변수의 값을 바꿔도
        // 영향을 받지 않습니다.
        System.out.println("Data6_1 클래스로 만든 data 인스턴스의 인스턴스 변수의 값이 변경되었는지 확인");
        System.out.println("changeParameter 메서드 수행 후 data 인스턴스 변수 x = " + data.x);
        System.out.println("changeParameter 메서드 수행 후 data 인스턴스 변수 y = " + data.y);
    }

    static void changeParameter(int x, int y) {
        System.out.println();
        System.out.println("changeParameter 메서드 시작");
        System.out.println("입력 받은 매개변수 x 와 y의 값 확인");
        System.out.println("입력 받은 매개변수 x = " + x);
        System.out.println("입력 받은 매개변수 y = " + y);

        System.out.println();
        System.out.println("입력 받은 매개변수 x 와 y의 값을 변경 한 후 확인");
        x = 100;
        y = 200;
        System.out.println("변경 한 후 x = " + x);
        System.out.println("변경 한 후 y = " + y);
        System.out.println("changeParameter 메서드 끝");
    }
}

변수의 값을 읽기만 할 수 있다.

(2) 참조형 매개변수

class Data6_2 {
    Data6_3  data2 = new Data6_3(); // 참조형
}

class Data6_3 {
    int x; // 기본형
    int y; // 기본형
}

class Data6_2Main {
    public static void main(String[] args) {

        Data6_2 data  = new Data6_2();
        data.data2.x = 10;
        data.data2.y = 20;

        System.out.println("Data6_2 클래스로 만든 data 인스턴스의 data2인스턴스의 인스턴스 변수 값 확인");
        System.out.println("참조변수 data2의 인스턴스 변수 x = " + data.data2.x);
        System.out.println("참조변수 data2의 인스턴스 변수 y = " + data.data2.y);
        System.out.println();

        // changeParameter 메서드 의 매개변수에 Data6_2 클래스의 참조형 변수인 data2 를 입력
        System.out.println("입력받은 매개변수의 값을 바꾸는 메서드 수행");
        changeParameter(data.data2);
        System.out.println();

        // changeParameter(Data6_3 data2); 여기서 data.data2 는
        // data 인스턴스의 참조형 변수 data2의 주소값이 넘어 갑니다.
        // 따라서 changeParameter 메서드에서 입력받은 data2의 주소값을 통해
        // data2 의 인스턴스에 접근하여 인스턴스 변수를 바꾸기 때문에 영향을 받습니다.
        System.out.println("Data6_3 클래스로 만든 data 인스턴스의 참조변수 data2의 인스턴스 변수 값이 변경되었는지 확인");
        System.out.println("changeParameter 메서드 수행 후 data2의 인스턴스 변수 x = " + data.data2.x);
        System.out.println("changeParameter 메서드 수행 후 data2의 인스턴스 변수 y = " + data.data2.y);
    }

    static void changeParameter(Data6_3 data2) {
        System.out.println();
        System.out.println("changeParameter 메서드 시작");
        System.out.println("입력 받은 매개변수 data2의 인스턴스 x 와 y의 값 확인");
        System.out.println("입력 받은 매개변수 data2의 인스턴스 x = " + data2.x);
        System.out.println("입력 받은 매개변수 data2의 인스턴스 y = " + data2.y);

        System.out.println();
        System.out.println("입력 받은 매개변수 data2의 인스턴스 x 와 y의 값을 변경 한 후 확인");
        data2.x = 100;
        data2.y = 200;
        System.out.println("변경 한 후 data2의 인스턴스 x = " + data2.x);
        System.out.println("변경 한 후 data2의 인스턴스 y = " + data2.y);
        System.out.println("changeParameter 메서드 끝");
    }
}

변수의 값을 읽고 변경할 수 있다.

5) 참조변수의 형변환

참고: 타입 및 형변환

Car 부모 클래스, Engine 자식 클래스, Tire 자식 클래스 가 있다고 가정할 때

Engine e = new Engine();

Car c = (Car)e;				// 자식 -> 부모 형변환 ((Car) 생략 가능 O)
Engine e2 = (Engine)c;		// 부모 -> 자식 형변환 ((Engine) 생략 X)
Tire t = (Tire)e;			// 에러 : 자식 클래스 간에는 상속관계가 아니기 때문

서로 상속관계에 있는 클래스 사이에서만 참조변수의 형변환이 가능
- 자식 타입의 참조변수 -> 부모 타입의 참조변수로
- 부모 타입의 참조변수 -> 자식 타입의 참조변수로
단, (기본형 형변환과는 달리) 변수에 저장된 주소값이 변환되는 것은 X
- 그저 참조변수를 다른 종류로 바꾸는 것일 뿐.
  - 이유? 사용 가능한 멤버 개수를 조절하기 위함

상수

1. 정의

변하지 않는 값
→ 항상 그대로인 수
변하지 않는 저장공간
중간에 값이 변할 수 없으며, 초기값을 끝까지 사용해야 함
→ 즉, 재할당이 불가능
final 키워드를 붙여서 선언
숫자에 의미있는 이름을 붙여, 코드 자체의 가독성을 늘리기 위해 상수를 사용

참고: this, final, public static void main(String[] args) - 2. final

2. 상수 명명 규칙

모든 문자는 영문자 대문자 or 숫자만 사용
단어와 단어 사이는 언더바(_)를 사용

(나머지는 변수와 동일)

3. 사용법

(1) 상수 선언

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
    
 		// 방법 1 : 상수 선언 후, 초기화
 		final int NUM;
 		NUM = 100;
  
 		// 방법 2 : 상수 선언 + 초기화
 		final int NUM = 100; 
 
    }
}

final 변수타입 변수이름;

(2)

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
    
        int number = 5;
        System.out.println(number);

        String sparta = "Hello Sparta";
        System.out.println(sparta);

        final int finalNumber = 1;
        System.out.println(finalNumber);
        
        sparta = "Good Bye Sparta";
        System.out.println(sparta);
    }
}

리터럴

1. 정의

그 자체로 값
상수와 같은 의미이나,
Java에서 상수를 '한 번만 값이 저장 가능한 변수' 라는 의미로 사용하기 때문에 이를 구별하기 위해 사용하는 용어

2. 종류

1) 문자 리터럴

char ch = 'J';			// O
char ch = 'Java';		// X
char ch = ``;			// X
char ch = ` `;			// O

char 타입
하나의 문자만 저장 가능
'' 안에 반드시 하나의 문자가 있어야 함

2) 문자열 리터럴

String naem = "Java";		// O
String str = "";			// O

string 타입
문자 여러개(문자열) 저장 가능
"" 안에 문자가 없어도 됨
- '빈 문자열' 이라고 함

변수 vs 상수 vs 리터럴

class Variable2_2 {
    public static void main(String[] args) {
        int score = 100;
        final int finalScore = 1000;
    }
}

score : 변수 → 값 하나를 저장하기 위한 공간
finalScore : 상수 → 값을 한 번만 저장할 수 있는 공간
100, 1000 : 리터럴 → 값 그 자체

참고: [자바JAVA] 변수와 상수 (선언하기 , 초기화하기, 규칙)

박영준

개발자로 거듭나기!

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equals(), hashCode()

다음 포스트

변수, 상수, 리터럴

Java

변수

1. 정의

2. 변수 명명 규칙

3. 종류

1) 정의

2) 예시

예시 1

예시 2

예시 3

4. 분류 및 타입

5. 사용법

1) 기본 형태

2) 변수 선언

3) 변수 초기화

① 변수 선언과 초기화

② 변수의 종류에 따라

③ 방법

4) 변수 사용

5) 변수값 교환

6) 재할당

6. 기본형 vs 참조형

1) 저장 관점에서 차이

2) 시점

3) 계산

4) 매개변수

(1) 기본형 매개변수

(2) 참조형 매개변수

5) 참조변수의 형변환

상수

1. 정의

2. 상수 명명 규칙

3. 사용법

(1) 상수 선언

(2)

리터럴

1. 정의

2. 종류

1) 문자 리터럴

2) 문자열 리터럴

변수 vs 상수 vs 리터럴

equals(), hashCode()

연산자

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