논리 연산자

참고
자바의 정석

논리 연산자

논리 연산자는 2개의 조건이 결합된 경우는 논리 연산자를 사용하여 사용한다.
보통 관계 혹은 비교 연산자와 함께 많이 사용하며 연산결과가 true 혹은 false를 반환한다.

논리 연산자 - &&, ||, !

• 논리 연산자 '&&'는 AND에 해당하며, 두 피연산자가 모두 true일 때만 true를 반환한다.
• 논리 연산자 '||'는 OR에 해당하며, 두 피연산자중 어느 한쪽만 true여도 true를 결과로 얻는다.
• 논리 연산자는 피연산자로 boolean형 또는 boolean형 값을 결과로 하는 조건식만을 허용한다.

|| (OR) : 피연산자 중 어느 한쪽만 true이면, true를 결과로 얻는다.
&& (AND) : 피연산자 양쪽 모두 true이어야 true를 결과로 얻는다.

x	y	x || y	x && y
true	true	true	true
true	false	true	false
false	true	true	false
false	false	false	false

💡 참고
단락 회로 평가 (short circuit evaluation)

• 논리 곱은 두 피연산자가 모두 true일때만 결과가 true
  - 앞의 항이 false이면 뒤 항의 결과를 평가하지 않아도 false
• 논리 합은 두 피연산자 모두 fasle일때만 결과가 false
  - 앞의 항이 true이면 뒤 항의 결과를 평가하지 않아도 true

논리 부정 연산자 !

• 이 연산자는 피연산자가 true이면 false를, false면 true를 반환

x	!x
true	false
false	true

• 이 연산자를 반복적으로 적용하면 참과 거짓을 반복적으로 적용되므로, 토글버튼을 논리적으로 구현이 가능하다.
• 논리 부정연산자가 주로 사용하는 곳은 조건문이나 반복문에 조건식이다.

비트 연산자 & | ^ ~ << >>

• 비트 연산자는 피연산자를 비트단위로 논리 연산한다. 단, 피연산자는 실수는 허용하지 않으며, 정수만 허용한다.

| (OR 연산자): 피연산자 중 한쪽의 값이 1이면 1을 결과로 얻고, 그외는 0으로 얻는다.
& (AND 연산자): 피연산자 양 쪽이 모두 1이어야만 1을 결과로 얻는다. 그외에는 0을 얻는다.
^ (XOR 연산자): 피연산자의 값이 서로 다를 때만 1을 결과로 얻는다. 같을 때에는 0을 얻는다.

x	y	x | y	x & y	x ^ y
1	1	1	1	0
1	0	1	0	1
0	1	1	0	1
0	0	0	0	1

• 비트 OR 연산자 '|'는 주로 특정 비트의 값을 변경할 때 사용한다.
• 비트 AND 연산자 '&'는 주로 특정 비트의 값을 뽑아낼 때 사용한다.
• 비트 XOR 연산자 '^'는 두 피연산자의 비트가 다를때만 1이된다. 그리고 같은 값으로 두고 XOR연산을 수행하면 원래의 값으로 돌아오는 특징이 있어서 간단한 암호화에 사용된다.
• 비트 연산에도 피연산자의 타입을 일치시키는 '산술 변환'이 일어난다.

비트 전환 연산자 ~

• 이 연산자는 피연산자를 2진수로 표현했을 때, 0은 1로 1은 0으로 바꾼다. 논리부정 연산자 '!'와 유사하다.

x	~x
1	0
0	1

• 비트 전환 연산자 '~'에 의해 비트 전환이 되고 나면 부호있는 타입의 피연산자는 부호가 반대로 변경된다.
• 비트 전환 연산자는 피연산자의 타입이 int 타입보다 작은 범위면 int로 자동 형변환 후에 연산하기 때문에 8자리 2진수로 표현했어도 결과는 32자리 2진수가 나온다.
• 참고로 위의 원칙때문에 쉬프트 연산자를 2번연속 써도 int형 타입으로 나온다.

쉬프트 연산자 << >>

• 이 연산자는 피연산자의 각 자리 (2진수일때)를 오른쪽 (>>) 혹은 왼쪽 (<<)으로 이동한다고 해서 쉬프트 연산자라고 불린다.
• 예를 들어 8 << 2는 10진수 8을 2진수로 변환하여 왼쪽으로 2자리 이동한다는 말이다.
• << 연산같은 경우 부호에 상관없이 각 자리를 왼쪽으로 이동시키며 빈 칸을 0으로만 채우면 되지만, >> 연산자는 오른쪽으로 이동시키기 때문에 부호있는 정수는 부호를 유지시키기 위해 왼쪽 피연산자가 음수인 경우 빈자리를 1로 채운다. 물론, 양수일때는 0으로 채운다.
• 쉬프트 연산자는 좌측 피연산자가 int보다 작은 타입이면 타입을 int로 자동 형변환이 된다. 그러나, 쉬프트 연산자는 다른 이항 연산자와 달리 피연산자의 타입을 일치시킬 필요가 없으므로 우측 피연산자에는 산술 변환이 일어나지 않는다.

x << n은 x * (2^n)의 결과와 같다.
x >> n은 x / (2^n)의 결과와 같다.

• 그럼 여기서 궁금한 사항이 쉬프트 연산을 안 쓰고 곱셉이나 나눗셈을 하면 되면 안될까? 굳이 왜 복잡한 쉬프트 연산을 써야할까?
• 이유는 바로 속도차이다. 쉬프트 연산이 속도가 굉장히 빠르다. 하지만 가독성이 곱셈, 나눗셈보다 현저히 떨어질 것이다. 그래서 결론은 되도록 곱셈이나 나눗셈을 사용하고 속도에 굉장히 민감한 프로그램은 쉬프트 연산을 사용하자.