[JAVA] part1. java programming 01~10 자료형

문상훈·2022년 1월 7일

Java

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ch 01.자바 기초 ~ ch 10.변하지 않는 상수와 리터럴, 변수의 형 변환

자바 프로그래밍 시작하기

프로그래밍 이란?

프로그래밍: 컴퓨터가 일을 수행 하도록 프로그래밍 언어로 명령어 집합(프로그램)을 만드는 일
컴파일 : 프로그래밍 언어를 컴퓨터가 실행 가는한 기계어로 만드는 일
컴파일러 : 기계어로 바꾸어 주는 프로그램 ( ex. 자바 컴파일러, gcc )

자바 프로그래밍

자바 프로그래밍의 특징

플랫폼에 영향을 받지 않으므로 다양한 환경에서 사용할 수 있다.
객체 지향 언어이기 때문에 유지보수가 쉽고 확장성이 좋다.
프로그램이 안정적이다.
풍부한 기능이 제공되는 오픈 소스이다.

객체 지향 프로그래밍이 무엇인가?

프로그램의 구현을 시간의 흐름순이 아닌 객체간의 관계와 협력을 기반으로 프로그램 하는 것
Object oriented programming(OOP) 이라고 함 ( cf. 절차 지향 프로그래밍 proedural programming )
사용 하는 언어 : Java, C++, C#, Python, JavaScript, Ruby 등 다수

용어 정리

JDK(Java Development Kit) : 자바에서 제공되는 개발용 라이브러리. 계속 버젼이 올라가고 있음
JRE(Java Runtime Environment) : 자바 프로그램이 실행되는 환경. 8.0까지 무료로 제공 됨
JVM(Java Virtual Machine) : 자바 가상 머신으로 프로그램이 실행되는 환경인 JRE 가 설치되어 있어야 함

자바와 이클립스 설치하기

	예전에 설치해뒀던 2020-03 버전 그대로 사용했다!
    	스프링 공부하면서 Compiler version이 달라져서 Build path만 바꿔줬다!

첫 자바 프로그램 만들고 실행하기

package ch01;

public class HelloJava {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("Hello, Java");
	}
}

컴퓨터에서 자료 표현하기

2진수로 표현

0과 1로만 데이터를 저장함

bit(1비트) : 컴퓨터가 표현하는 데이터의 최소 단위로 2진수 하나의 값을 저장할 수 있는 메모리의 크기
byte(바이트) : 1byte = 8bit

비트로 나타낼 수 있는 수의 범위는?

한 개의 비트로 나타낼 수 있는 수 : 0. 1 (2개)
두 개의 비트로 나타낼 수 있는 수 : 00, 01, 10, 11 (4개)
세 개의 비트로 나타낼 수 있는 수 : 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 (8개)

2진수, 8진수, 16진수를 프로그램에서 사용하는 예제

package ch04;

public class BinaryTest {

	public static void main(String[] args) {
		int num = 10;
		int bNum = 0B1010;
		int oNum = 012;
		int xNum = 0XA;
		
		
		System.out.println(num);
		System.out.println(bNum);
		System.out.println(oNum);
		System.out.println(xNum);
	}
}

변수는 변하는 수입니다

변수 선언과 사용하기 예제

package ch05;

public class VariableTest {

	public static void main(String[] args) {
		int age, count;
		age = 10;
		
		int level = 10000;
		System.out.println(age);
		System.out.println(level);
	}
}

변수 이름 규칙

변수 이름은 영문자(대문자, 소문자)나 숫자를 사용할 수도 있고, 특수문자 중에는 $와 _만 사용 (ex. count100, _master)
변수 이름의 시작은 숫자로 할 수 없음 ( ex. 27days(X), 1abc(X))
자바에서 이미 사용하고 있는 예약어는 사용할 수 없음 (while, break 등)
변수 이름은 프로그램내에서 사용되는 것이므로 그 용도에 맞고 가독성이 좋게 만드는것이 중요
ex) int numberOfStudent;

패키지명은 소문자로 시작, class명은 대문자로 시작하는 규칙과 비슷

자료형

변수와 메모리

: 변수를 선언하면 해당되는 자료형의 크기 만큼 메모리가 할당
-> 변수는 할당된 메모리를 가리키는 이름

int level = 10; // 4바이트 정수형 메모리가 level 이라는 이름으로 할당 됨

기본 자료형(primitive data type)의 종류

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

정수 자료형의 종류와 크기

자료형	바이트크기	수의 범위
byte	1	- $2^7$ ~ $2^7-1$
short	2	- $2^{15}$ ~ $2^{15}-1$
int	4	- $2^{31}$ ~ $2^{31}-1$
long	8	- $2^{63}$ ~ $2^{63}-1$

- 1byte = 8bit
- 첫 한 칸은 부호비트를 표현
- 0을 표현하기 위해 -1 이 됨
- 크기를 넘어가는 숫자를 넣으면 오류 발생

byte와 short

byte : 1바이트 단위의 자료형 - 동영상, 음악 파일, 실행 파일의 자료를 처리할 때 사용
short: 2바이트 단위의 자료형 - C/C++ 언어와 호환 시 사용

int

자바에서 사용하는 정수에 대한 기본 자료 형
4바이트 단위의 자료형
프로그램에서 사용하는 모든 숫자(리터럴)은 int로 저장됨
32 비트를 초과하는 숫자는 long 자료형으로 처리

long

8바이트 자료형
숫자의 뒤에 알파벳 L 또는 l 을 써서 long 형임을 표시 함

int num = 12345678900; // 오류 - num은 4바이트, num이 표현할 수 있는 범위를 벗어남
long lnum = 12345678900; //오류 - lnum은 8바이트, 앞에서 선언할때 4바이트가 되어버림
long lnumber = 12345678900L; // ok - 큰 숫자를 선언할 땐 뒤에 L을 붙여 long형으로 잡을 수 있게함

부동 소수점 방식

실수는 정수 보다 정밀하기 때문에 정수와는 다른 방식으로 표현해야 함
지수부와 가수부로 표현 함

$1.0 × 10^{-1}$
가수 밑수 지수
밑수는 2,10,16을 주로 사용한다
컴퓨터에서는 밑수를 2로 사용
정규화 : 가수가 밑수보다 작은 한 자리까지 가수로 표현 되는 것
컴퓨터에서는 밑수가 2 이므로 정규화를 하게 되면 가수부분의 첫 번째 자리 숫자는 항상 1임
예) 0.2 표현 0.4 X 2-1 정규화 하면 1.6 X 2-3

float형과 double형

자바에서는 실수의 기본 타입은 dobule을 사용 함

   package ch07;

   public class DoubleTest {

	   public static void main(String[] args) {
		   double dnum = 3.14;
		   float fnum = 3.14F;
		
		   System.out.println(dnum);
		   System.out.println(fnum);
	   }
   }

부동 소수점 방식의 오류

지수와 가수로 나타내는 부동 소수점 방식에서는 지수부가 0을 표현할 수 없기 때문에 약간의 오차가 발생할 수 있다

public class DoubleTest2 {

	public static void main(String[] args) {

		double dnum = 1;
		
		for(int i = 0; i<10000; i++) {
			dnum = dnum + 0.1;
		}
		System.out.println(dnum);
	}
}

문자는 프로그램에서 어떻게 표현하여 사용하나요?

문자도 정수로 표현한다.

어떤 문자를 컴퓨터 내부에서 표현하기 위해 특정 정수 값을 정의

'A'를 인코딩 하면 65
65를 디코딩 하면 'A'
문자세트 : 각 문자를 얼마로 표현할 것인지 코드 값을 모아둔 것을 문자세트(charater set)라 함
(ex. ASKII, euc-kr, utf-8, utf-16)

자바에서는 문자가 어떻게 표현되나요?

자바는 문자를 나타내기 위해 전세계 표준인 UNICODE를 사용
utf-16 인코딩을 사용 (모든 문자를 2바이트로 표시)

문자형 변수 선언과 사용하기

문자를 위한 데이터 타입

	char ch = 'A';

내부적으로 숫자료 표현되므로 숫자를 넣어도 문자가 출력될 수 있음

	char ch2 = 66;

         package ch08;

         public class CharacterTest {

             public static void main(String[] args) {

                 char ch1 = 'A';
                 System.out.println(ch1);
                 System.out.println((int)ch1);

                 char ch2 = 66;
                 System.out.println(ch2);

                 int ch3 = 67;
                 System.out.println(ch3);
                 System.out.println((char)ch3);

                 //char ch4 = -66;  음수는 대입 할 수 없음

                     char ch5 = '한';
                 char ch6 = '\uD55C';

                 System.out.println(ch5);
                 System.out.println(ch6);
             }
         }

참고사항

character set : 문자를 숫자로 변환한 값의 세트
encoding : 문자가 숫자로 변환되는 것
decoding : 숫자에서 다시 문자로 변환되는 것
ASKII code : 알파벳과 숫자 특수 문자등을 1바이트에 표현하는데 사용하는 문자세트
UNICODE : 전 세계 표준으로 만든 문자 세트
UTF-8 : 1바이트에서 4바이트까지 다양하게 문자를 표현할 수 있음
UTF-16 : 2바이트로 문자를 표현
한글유니코드표

논리형

true(참), false(거짓) 두 가지만 나타냄
1바이트를 사용 함
값이 존재하는지, 배열이 비었는지, 결과가 참인지 거짓인지등을 표현

package ch09;

public class BooleanTest {

	public static void main(String[] args) {
		
		boolean isMarried = true;
		System.out.println(isMarried);
	}
}

지역 변수 자료형 없이 사용하기 (자바 10 지원 됨)

Local variable type inference
추론 가능한 변수에 대한 자료형을 선언하지 않음
한번 선언하여 추론 된 변수는 다른 타입의 값을 대입 할 수 없음
지역 변수만 사용 가능

package ch09;

public class LocalVariableType {

	public static void main(String[] args) {

		var i = 10;
		var j = 10.0;
		var str = "hello";
		
		System.out.println(i);
		System.out.println(j);
		System.out.println(str);
		
		str = "test";
		//str = 3; 
	}
}

변하지 않는 상수와 리터럴, 변수의 형 변환

상수(constant) 선언하기

상수는 변하지 않는 수
원주률 3.14, 1년 12개월 등
final 예약어를 사용하여 선언
상수를 사용하면 변하지 않는 값을 반복하여 사용할 때 의미있는 문자로 인식하기 쉽고 시변하더라도 선언한 부분만 변경하면 되므로 여러부분을 수정할 필요가 없음

package ch10;

public class ConstantTest {

	public static void main(String[] args) {

		final int MAX_NUM = 100;
		final int MIN_NUM;
		
		MIN_NUM = 0;
		
		System.out.println(MAX_NUM);
		System.out.println(MIN_NUM);
		
		//MAX_NUM = 1000;
	}
}

리터럴(literal)

프로그램에서 사용하는 숫자, 문자, 논리값을 뜻함
리터럴은 상수 풀(constant pool)에 있음
정수 리터럴은 int 로 실수 리터럴은 double 로 저장됨

정수의 범위가 넘어가는 경우는 L, l을 float로 사용하려는 경우는 F, f 식별자를 써줘야 함

형 변환 (type conversion)

서로 다른 자료형 간에 연산등의 수행을 위해 하나의 자료형으로 통일하는 것
묵시적 형 변환(explicit type conversion, 자동 형 변환)과 명시적 형 변환(implicit type conversion, 강제 형 변환)이 있음
바이트 크기가 작은 자료형에서 큰 자료형으로 형 변환은 자동으로 이루어 짐
덜 정밀한 자료형에서 더 정밀한 자료형으로읜 형 변환은 자동으로 이루어 짐

byte bNum = 10;
int iNum = bNum;  

int iNum1 = 20;
float fNum = iNum2;

int iNum = 10;
byte bNum = (byte)iNum;

double dNum = 3.14;
int iNum2 = (int)dNum;

연산 중 형 변환 예제

package ch10;

public class TypeConversion {

	public static void main(String[] args) {

		double dNum = 1.2;
		float fNum = 0.9F;
		
		int iNum1 = (int)dNum + (int)fNum;
		int iNum2 = (int)(dNum + fNum);
		
		System.out.println(iNum1);
		System.out.println(iNum2);
	}

}

문상훈

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객체 지향 프로그래밍이 무엇인가?

용어 정리

자바와 이클립스 설치하기

첫 자바 프로그램 만들고 실행하기

컴퓨터에서 자료 표현하기

2진수로 표현

비트로 나타낼 수 있는 수의 범위는?

2진수, 8진수, 16진수를 프로그램에서 사용하는 예제

변수는 변하는 수입니다

변수 선언과 사용하기 예제

변수 이름 규칙

자료형

변수와 메모리

기본 자료형(primitive data type)의 종류

정수 자료형의 종류와 크기

byte와 short

int

long

부동 소수점 방식

float형과 double형

부동 소수점 방식의 오류

문자는 프로그램에서 어떻게 표현하여 사용하나요?

문자도 정수로 표현한다.

자바에서는 문자가 어떻게 표현되나요?

문자형 변수 선언과 사용하기

참고사항

논리형

지역 변수 자료형 없이 사용하기 (자바 10 지원 됨)

변하지 않는 상수와 리터럴, 변수의 형 변환

상수(constant) 선언하기

리터럴(literal)

형 변환 (type conversion)

연산 중 형 변환 예제

[JAVA] part1. java programming 11~13 연산자

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