[Java] 2_2_자료형(Data Type)

나영원·2020년 8월 30일

Java

Java_basic2

목록 보기

3/37

자료형(Data Type)

자료형이란

변수의 종류와 타입을 나타내는 용어
변수의 선언할 때 리터럴에 따라 자료형을 필수로 표기해야함
자료형은 기본형(Primitive Type), 참조형 (Reference Type)으로 구분함
기본형 자료형에는 정수형, 실수형, 문자형, 논리형이 있음
참조형에는 String(문자형)외 여러가지가 있음

정수형

정수형에는 byte, short, int, long 이 있음
각 자료형 별로 메로리의 크기와 그에 따른 표현범위가 다름
메모리의 효율적 사용을 위해서 범위에 맞는 자료형을 사용함
정수 자료형의 기본 형은 int 이기에 다른 자료형을 쓸때는 별도로 표기해야함
정수 자료형은 값의 변동에 따라 overflow 가 발생할 수 있으니 유의해야함
정수 자료형은 10진수 뿐 아니라 2진수 8진수 16진수로도 표현 가능함
- int를 2진수로 표현하면 32자리로 표현된다
  - int의 표현 범위는 -2의 31승 부터 2의 31승 -1 까지 이기 때문에 2진수는 32자리(31승+신호부호)까지 있게 된다

        // 정수 자료형 

        System.out.println(Byte.BYTES);
        System.out.println("Byte");
        System.out.println(Byte.BYTES); //1 // Byte자료형은 1BYTE라는 뜻 = 8bit
        byte byteValue = 42;
        System.out.println(byteValue);
        System.out.println(Byte.MAX_VALUE); //2^7 -1  싸인비트를 포현해야되서 (8비트-1비트) 7승
                                            // 0을 표현 해야 되기 떄문에 -1 해준다.(정수= 음수,양수,0)
        System.out.println(Byte.MIN_VALUE); //-2^7  음수까지의 범위를 포함
        // byte byteValue1 = 128; //범위를 넘어선 정수는 에러발생
        System.out.println(""); // 줄바꿈 기능


        System.out.println("Short"); // 2byte = 16bit
        System.out.println(Short.BYTES);//2
        System.out.println(Short.MAX_VALUE);// 2^15 -1
        System.out.println(Short.MIN_VALUE);// -2^15
        System.out.println("");

        System.out.println("Int");
        System.out.println(Integer.BYTES); // 4byte = 32bit
        System.out.println(Integer.MAX_VALUE);// 2^31 -1
        System.out.println(Integer.MIN_VALUE);// -2^31
        System.out.println("");

        System.out.println("Long");
        System.out.println(Long.BYTES); // 8
        System.out.println(Long.MAX_VALUE);// 2^63 -1
        System.out.println(Long.MIN_VALUE);// -2^63
        System.out.println("");

        //왜 다 Long으로 자료형을 안하냐 - 메모리 효율성위해, 필요에 따라 사용하여야 한다.

        //정수자료형의 유의할 점

        //Overflow
        // 32676 = 2^15 - 1 ==> 0111111111111111
        // 64000 => 10011111101111011110111 (엄밀하지않은수, 랜덤숫자)
        // 64000을 short로 바꾸면서 중간에 잘라버리고 앞자리가 1로바뀌어 음수가되고 남아있는 비트만큼 숫자가잡힘
        // ==> 음수로출력 , 이런현상을 overflow현상이라고함
        short shortValue = (short) 64000; //숫자를 short형으로 바꿈
        System.out.println(shortValue); // -1536,

        // 정수형은 기본적으로 int이기 때문에 다른 유형의 정수 선언시 별도로 표기해주어야함

        // byte byteValue3 = 144; // byte지만 기본 형인 int형으로 표현됨 so 4byte자료형으로표현됨

        short shortA = 10;
        short shortB = 20;
        // short shortC = shortA + shortB; //에러, 둘다 shortA와 shortB의 값이 int이기 때문에 shortC에들어갈수가 없음
        short shortC = (short)(shortA + shortB); // 더한값을 캐스팅해줘야 short로 들어갈수가 있음

        //정확한 연산과정
        // shortA와 showrB가 int로 먼저 변환이 된다.
        // +연산이 이루어진다
        // 연산된 값이 short로 변환된다

        int bigInt = Integer.MAX_VALUE;
        int biggerInt = bigInt + 1;
        System.out.println(biggerInt); // - 2147483648 int의 범위넘어서서 값이 잘려서 음수가됨
                                        // int의경우 에러도 안뜸 기본형이라.. so 직접 overflow조심해야함

        //long veryBigInt = 100000000000; //에러발생 너무커서
        long veryBigInt = 100000000000L; // 라지 L을 붙여줘서 Long인것을 알려줘야함 왜? 앞에서 Long은 자료형이고 값에붙은 Long은 리터럴이기때문
        long veryBigint2 = 100_000_000_000L; // 숫자의 가시성을위해 언더바로 구분할 수 있다. 3개씩 아니라 다양하게 할수있지만 3개씩만하늘걸로
        System.out.println(veryBigInt);
        System.out.println("");

        //진수법- Binary(2진수), Octal(8), Decimal(10), Hexadecimal(16)

        System.out.println(0b1101); // 0b하면 2진수 입력  //13
        System.out.println(071);// 0만있으면 8진수 // 57 //10진수랑 비슷해서 해깔려서 가능하면 쓰지마세요
        System.out.println(1424); // 숫자는 그냥입력
        System.out.println(0x10); //0x를 하면 16진수입력, 0~9까지는 숫자 10~16 : a,b,c,d,e,f 까지쓰면됨
        System.out.println(0xff); //

실수형

실수 자료형으로는 float 과 double 이 있음
기본형이 double 이기에 연산할 때 double 형으로 변환되어 연산됨
float 변수를 선언할때는 리터럴 끝에 f(F) 붙여줘야함
실수 리터럴은 지수형으로 표현 가능
부동소수점 방식으로 인해 넓은범위를 표현하지만 작은 오차 발생할수 있습니다

        // 실수형 float, double
        System.out.println("float");
        System.out.println(Float.BYTES); // 4
        System.out.println(Float.MAX_VALUE); // 3.4028235 * 10^38
        System.out.println(Float.MIN_VALUE); // 1.4 * 10^-45 :resoulution (가장작게 구분할수있는수)
        System.out.println("");

        System.out.println("double");
        System.out.println(Double.BYTES); // 8
        System.out.println(Double.MAX_VALUE); // 1.8 * 10^308
        System.out.println(Double.MIN_VALUE); // 4.9 * 10^-324
         //: resoulution=해상도=단위 이수보다 더 작아질수가 없다.(정수에 resoultion은 1) (가장작게 구분할수있는수)
         //0에서 resoultion만큼 간 수가 MIN_VALUE = 0보다크면서 가장작은값
        System.out.println("");               // 정밀도 증가
        
        //일반적으로는 double로 바뀌어서 연산되기때문에 이것도 캐스팅해줘야함

        float floatVal = 1.4234f;
        float floatval2 = (float)1.4234;

        double doubleVal = 104.424132341234;
        // 실수 리터럴은 지수형으로도 표현 가능함
        double doubleVal2 = 1.423e8; //e8 = 10^8  //10 몇승 포함해서
        double doubleVal3 = 1.423E8; // 대문자 소문자 둘다 가능

문자형

문자형엔 Char 타입이 있음
문자열(String)이 아닌 문자형임으로 한개의 문자 리터럴만 대입가능
입력시 ''작은 따옴표를 사용함
Char 을 int 형으로 캐스팅할 수 있고(Byte, short 도 가능하긴하다) 각 문자마다 숫자가 배정되어 있음
문자에 배정된 숫자를 테이블로 정리한 것을 아스키코드/유니코드 라고 함
- 아스키코드를 입력할때는 \u를 사용 한다

        //문자형
        System.out.println("Char");
        System.out.println(Character.BYTES);
        System.out.println((int)Character.MAX_VALUE); // 캐스팅을해줘야 정수로 값을 볼수 있음 / 2^16 - 1 싸인비트가 없어서 정직하게들어감
                                                        // 맥스 숫자에 배정된 문자가 없어서 캐스팅안하면 출력이 안됨
        System.out.println((int)Character.MIN_VALUE); // 0
        System.out.println("");

        char charVal = 'A';
        System.out.println(charVal); // A
        System.out.println((int)'A'); // 65, 숫자를 외울필요는 없지만 문자를 숫자로 찍어보면 나온다 이정도만 알면됨
                                    // 이것 확장해서 숫자와 문자열을 표로 만든 것을 아스키코드/유니코드 라고한다
        System.out.println('C'); //작은따옴표 안에 1개이상은 입력 불가,
        System.out.println('\''); // 작은따옴표 넣기위해 \를 사용해야함함 // 작은 따옴표 안에 작은따옴표를 넣는 상황
        System.out.println('"'); //이것도 가능하긴해 그래도 역슬래시쓰는게조음
        System.out.println('\"'); 
        System.out.println("\""); //큰 따옴표 사이에 따옴표 넣을 때도 마찬가지로 \사용한다

        System.out.println('\u0041'); //유니코드 칠땐 \u을 붙이고 뒤에 숫자는 16진수를 사용함// 16진수 41 => 65 == 'A'
        System.out.println((char)65);

###논리형

논리를 판단하는 자료형으로 true 와 false 값만 가짐

        System.out.println("boolean");
        System.out.println(Boolean.TRUE);
        System.out.println(Boolean.FALSE);

        boolean isTrue = true;
        boolean isFalse = false;

        // isTure =1; // 다른 언어에서는 1=true, 0=false로 대입이 가능하지만 Java에서는 안됨
        // isFalse = 0;
        System.out.println("");

###문자열

문자열(String)은 참조형 자료형이며 큰 따옴표를 사용함
문자열은 덧셈(+)로 이어 붙일 수 잇음
문자열에 정수혹은 실수 리터럴을 더하면 자동으로 수를 문자열로 변환하여 함게 문자열로 출력 해 줌

        System.out.println("String");
        String s = "This is a new string.";
        System.out.println(s);

        String s1 = "This" + "is" + "also" + "a String.";
        System.out.println(s1);

        int intVal10 = 20;
        String s2 = "Stirng + Integer = " +intVal10; // 자동으로 String으로 변환후 연산
        System.out.println(s2);

        String s3 = "String + Integer= " + Integer.valueOf(intVal10).toString();//수동으로 String 변환후 연결
        System.out.println(s3);
        System.out.println("");
        //s2와 s3는 똑같은 과정을 거쳐서 STring으로변환되는것이고 자바에서 평의기능을 제공한 것임

        //다른 실수형 자료형에서도 똑같이 자동변환이 일어난다

형변환 (Type Casting)

변수의 자료형을 바꿔주는 것을 형변환이라고 함
변수앞에 (자료형)을 넣어주어 형변환을 함
범위가 작은쪽에서 큰 쪽 혹은 정밀도가 낮은쪽에서 높은쪽으로 형변환하는 것을 업캐스팅이라고함
- 업캐스팅의 경우 가장 가까운 자료형으로 형변환 된다 (ex int => float not double)
반대의 경우를 다운캐스팅이라고 하고 데이터가 소실 될 수 있음으로 주의하여야 함
- 데이터 소실의 위험성을 프로그래머가 인지하고 있음을 표기하는 방법으로 (자료형)을 명시한다
나중에 배울 Wrapper class에 형변환과는 다른 개념이었구나.. 이제 알겠당, 이건 기본 자료형에 형변환이었음..
- 그러기엔 Object 를 T로 형변환 시킨 경우가 있긴하네

/* //형변환(Type Casting)
        System.out.println("Casting");
        int intValue = (int)100.9;
        System.out.println(intValue); //100 // 캐스팅 시 값이 소실이 됨

      
        //Upcasting
        System.out.println("Upcasting"); // 범위가 작은 쪽 -> 범위가 큰 쪽
                                        //또는 정밀도가 낮은 쪽 - > 정밀도가 큰 쪽(실수)

        byte byteVal = 10;
        int intVal = byteVal;
        System.out.println(intVal); //10 // 1byte 에서 4byte로 넘어오니 자연스럽게 소실 없이 넘어옴
        intVal = (int)byteVal;//검은색안내문 redundant하다-> 자동으로 변환되기때문에 굳이 쓸필요없다.// 하지만 필요에따라서 하기도함

        intVal = 10244;
        long longVal = intVal; //자동으로 upcasting 됨
        longVal = (long)intVal; //

        float floatVal = longVal; // float: 4byte long:8byte// byte가 long이 크지만 upcasting됨// 범위가 중요하다는 얘기
        floatVal = (float)longVal;// redundant뜨진 않지만 자동으로 되는 캐스팅
        System.out.println(floatVal);

        double doubleVal = floatVal;
        doubleVal = floatVal; // 범위, 정밀도가 double이 높아서 upcasing 됨

        */


        //DownCasting

        long longVal = 104244L;
        // int intVal = longVal; // 에러//Downcasting은 자동으로 이루어지지 않습니다.
        int intVal = (int)longVal; // 직접캐스팅해줘야함 (자료형)
        System.out.println(intVal);

        longVal = 100_000_000_000L;
        intVal = (int)longVal;
        System.out.println(intVal); //1215752192 // Downcasting 하면서 상위 비트가 소실딤 -> 하위비트만으로 수표현 -> 어떤수 나올지 예측 어려움
                                    // 문제가 생길 소지가 있기에 캐스팅을 해줘야함

        char charVal = 4123; // 큰 숫자지만 char의 범위안임.
        byte byteVal = (byte)charVal; // Char의 범위 > byte의 범위
        System.out.println(byteVal); //27 // 데이터 손실 발생

정수의 연산시 형변환

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
     short abc1 = 123;
            short abc2 = 1233;
            //short abc = (abc1 + abc2);// 캐스팅안할시 에러발생
            short abc = (short)(abc1 + abc2);
            System.out.println(abc);
    
            long abd1 = 123123L;
            long abd2 = 1231234l;
            long abd = abd1 + abd2;
}
}

정수의 기본형은 int로 다른 정수 기본형의 연산시 int로 형변환(업캐스팅)이 일어난뒤 연산이 된다
- 연산이 일어난뒤에 값은 자동으로 연산되지 않고 다시 해당 자료형으로 형변환 해주어야 한다
- short + short의 연산이라도 결과값이 short가 아니라 int가 된다
long의 경우는 int로 형변환되지 않고 long으로 그대로 연산이 일어난다

정수형 => 실수형 형변환

int => float , long => double 은 업캐스팅이 일어나지만 데이터 손실이 일어날 수 있는 케이스다
float 의 자료 표현 범위 중 정수 부분은 23 bit 로 int 의 32bit 보다 작아서 데이터 손실이 일어날 수 있다.
double 의 자료 표현 범위 중 정수 부분은 52bit 로 long 의 64bit 보다 작아서 데이터 손실이 일어날 수 있다.

리터럴과 상수풀

리터럴

아직 공부 중인 항목
자바는 객체지향 언어이지만 기본형 자료는 객체가 아니다-> 리터럴이다
- 객체로 다루는 것보다 속도가 빠르기 때문에 리터럴로 사용한다
기본형 변수에 넣는 값 = 리터럴 이다
리터럴은 어던 변수의 대입되지 않은 순수한 값 64000은 리터럴 대입이된 수는 리터럴이 아님
리터럴은 프로그램에서 직접 표현한 값, 소스코드의 고정된값을 대표하는 용어
상수와 비슷해보이지만 상수는 ''변수''가 변하지 않는 뜻
- 반면에 리터럴은 변하지 않는 ''값'', 변수에 넣는 그 값자체를 뜻함.
  - 객체의 값이 변하지 않는 클래스는 immutable class => String
A literal is the source code representation of a fixed value;
- literals are represented directly in your code without requiring computation.