연산자
연산자란, 연산을 수행하는 기호를 말한다. 프로그래밍 언어도 수학과 같이 사칙연산들을 제공을 한다.
연산자와 피연산자
- 연산자가 연산을 할려면 반드시 연산을 할려는 대상이 필요하다. 그 대상을 피연산자고 부른다.
연산자: 연산을 수행하는 기호 (+,-,*,/등)
피연산자: 연산자의 작업 대상 (변수, 상수, 리터럴, 상수)
ex. x+3이라는 수식에 +는 연산자이고, x와 3은 피연산자이다.
- 기본적으로 연산을 할려면 기본적으로 2개의 피연산자가 필요하지만,
연산자의 종류에 따라 피연산자가 1개 혹은 3개가 필요할 수 있다. - 연산자는 피연산자로 연산을 수행하고나면, 반드시 반환값을 리턴한다.
식과 대입 연산자
- 연산자와 피연산자를 조합하여 계산하고자 하는 바를 표현하는 것을 식이라고 한다.
- 그리고 식을 계산하고 결과 값을 얻은 것을 식의 평가라고 한다.
- 식을 사용하고나서 반드시 끝이 ;를 붙여줘야 하며, 그 결과 값을 저장하여
다른데 사용할려고 하면 반드시 변수에 저장을 해줘야 한다. 그래야 비로소 의미가 있는 코드가 된다.
연산자의 종류
| 종류 | 연산자 | 설명 |
|---|---|---|
| 산술 연산자 | + - * / % << >> | 사칙 연산 (+, -, * , /)과 나머지 연산(%) |
| 비교 연산자 | > < >= <= == != | 크고 작음과 같음과 다름을 비교 |
| 논리 연산자 | && || ! | & ^ ~ | '그리고(AND)'와 '또는(OR)'으로 조건을 연결 |
| 대입 연산자 | = | 우변의 값을 좌변에 저장 |
| 기타 | (type) ?: instanceof | 형변환 연산자, 삼항 연산자, instanceof 연산자 |
(type)은 '형변환 연산자'를 의미한다.
피연산자의 개수에 의한 분류
- 피연산자의 개수에 따라 연산자를 분류하는데 피연산자가 1개이면 단항연산자, 2개면 이항연산자, 3개면 삼항연산자라고 부른다.
- 대부분 연산자는 이항연산자가 많고 삼항연산자는 '?:' 오직 1개이다.
- 이렇게 연산자를 기능별 피연산자 개수별로 분류하는 것이 나중에 연산자의 우선순위때문에 학습을 하는것인데, 수학의 연산자 우선순위를 알면 배우기 쉬울것 같다.
연산자의 우선순위와 결합 규칙
- 식에 사용된 연산자가 2개 이상인 경우 연산자 우선순위에 의해서 연산순서가 결정된다.
- 수학시간에 배웠듯이 +,-보다는 * 와 /가 연산순위가 높다. 자세한건 아래의 표에서 살펴보면 이해가 가능할 것이다.
| 식 | 설명 |
|---|---|
| -x + 3 | 단항 연산자가 이항연산자보다 우선순위가 높다. 여기서 단항연산자는 -이고 +가 이항연산자이다. |
| x + 3 * y | 곱셈과 나눗셈이 덧셈과 뺄셈보다 우선순위가 높다. |
| x + 3 > y - 2 | 비교연산자 (>)보다 산술연산자 '+', '-'가 먼저 수행한다. |
| x > 3 && x < 5 | 논리 연산자 '&&'보다 비교 연산자가 먼저 수행된다. |
| result = x + y * 3 | 대입 연산자는 연산자 중에서 제일 우선순위가 낮다. |
위의 표를 보면 우리가 학창시절 수학시간에 배웠던걸로 생각을 하면
쉽게 생각을 할 수 있을 것이다.
| 식 | 설명 |
|---|---|
| x << 2 + 1 | 쉬프트 연산자 (<<)는 덧셈 연산자보다 우선순위가 낮다. |
| data & 0xFF == 0 | 비트 연산자 (&)는 비교 연산자 (==)보다 우선순위가 낮으므로 비교연산 후에 비트연산이 수행된다. |
| x < -1 || x > 3 && x < 5 | 논리 연산자 중에 AND를 의미하는 &, &&가 OR를 의미하는 |, || 보다 우선순위가 높다. |
위의 표를 보면 수학시간에 배웠던걸로는 이해하기가 쉽지 않다. 하지만 위의 표를 잘 상기시키면 우선순위에 대한 문제는 해결될 것이다. 만약 아직도 헷갈린다면 먼저 계산되어야 하는 부분을 괄호로 처리해서 묶어주면 된다.
⚠️ 참고
괄호는 연산자가 아니다. 연산자의 우선순위를 임의로 지정할 때, 사용하는
기호일뿐이다.
연산자의 결합 규칙
하나의 식에 연산자가 여러개 있는 경우 어떤 순서로 처리를 해야할까?
우선순위가 같다고 무작정 처리하는 것이 아니고, 나름의 규칙이 있는데
그것이 연산자의 결합 규칙이다.
- 연산자의 결합 규칙은 연산자마다 다르지만, 대부분 왼쪽에서 오른쪽에서 수행하며 단항 연산자와 대입 연산자만 그 반대로 수행한다.
💡 요점 정리
1. 산술 > 비교 > 논리 > 대입. 대입은 제일 마지막에 수행된다.
2. 단한 > 이항 > 삼항. 단항 연산자의 우선순위가 이항 연산자보다 높다.
3. 단항 연산자와 대입 연산자를 제외한 모든 연산자의 진행방향은 왼쪽에서 오른쪽이다.
산술 변환
- 이항 연산자의 경우 두 피연산자의 타입이 일치해야 연산이 가능해야한데, 타입이 다르면 둘 중 하나의 타입으로 일치시켜줘야 한다.
- 그런데 보통 두 피연산자의 타입 중에서 더 큰 타입으로 일치시키는데, 그 이유는 작은 타입으로 형변환하면 원래의 값이 손실될 가능성이 있기 때문이다.
- 작은 타입에서 큰 타입으로 형변환하는 경우 자동적으로 형변환 되므로, 형변환 연산자를 생략할 수 있다. 이 처럼 피연산자 타입의 일치를 위해 자동 형변환되는 것을 산술변환 또는 일반 산술변환이라 하며, 이 변환은 이항 연산에만 일어나는것이 아니라 단항 연산에서도 일어난다.
규칙
1. 두 피연산자의 타입을 같게 일치 시킨다. (보다 큰 타입으로 일치)
2. 피연산자의 타입이 int보다 작은 타입이면, int로 모두 형변환한다.
모든 연산에서 산술 변환이 일어나지만, 쉬프트 연산자, 증감 연산자는 예외다.
정리
산술 변환이란? 연산 수행 직전에 발생하는 피연산자의 자동 형변환
1. 두 피연산자의 타입을 같게 일치 시킨다. (보다 큰 타입으로 일치)
2. 피연산자의 타입이 int보다 작은 타입이면, int로 모두 형변환한다.
