[이것이 C#이다] 4. 연산자

ssu_hyun·2022년 4월 8일

C#

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Key point

연산자
연산자의 종류, 사용 방법
연산자 사이 우선순위

4.1 C# 주요 연산자

연산자는 각각 특정 형식에 대해서만 사용이 가능하다.

4.2 산술 연산자

수치 형식의 데이터(정수 형식, 부동 소수점 형식, decimal 형식)를 다루는 연산자
이항 연산자(Binary operator) : 두 개의 피연산자 필요
[왼쪽 피연산자] [연산자] [오른쪽 피연산자]

// ArithmaticOperators //

using System;

namespace ArithmaticOperators
{
    class MainApp
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int a = 111 + 222;
            Console.WriteLine($"a : {a}");

            int b = a - 100;
            Console.WriteLine($"b : {b}");

            int c = b * 10;
            Console.WriteLine($"c : {c}");

            double d = c / 6.3;
            // 피연산자 중 한 쪽이 부동 소수형이면 부동 소수형 버전의 연산자가 사용되며, 나머지 피연산자도 부동 소수형으로 형식 변환됨
            Console.WriteLine($"d : {d}");

            Console.WriteLine($"22 / 7 = {22 / 7}({22 % 7})");
        }
    }
}

4.3 증가/감소 연산자

할당 연산자의 도움 없이도 해당 변수의 값을 직접 바꿈
변수의 앞에 사용하는지, 뒤에 사용하는지에 따라 연산 방식이 달라짐
- 변수 앞 사용 : 변수의 값을 변경한 후 해당 문장 실행
- 변수 뒤 사용 : 해당 문장의 실행이 끝난 후에 변수의 값 변경
```
int a = 10;
 Console.WriteLine(a++); // 10 출력. 출력 후 11로 증가
 Console.WriteLine(++a); // 12 출력
 int a = 10;
 Console.WriteLine(a--); // 10 출력. 출력 후 9로 감소
 Console.WriteLine(--a); // 8 출력
```

// IncDecOperator //

using System;

namespace IncDecOperator
{
    class MainApp
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int a = 10;
            Console.WriteLine(a++);
            Console.WriteLine(++a);

            Console.WriteLine(a--);
            Console.WriteLine(--a);
        }
    }
}

4.4 문자열 결합 연산자

// StringConcatenate //

using System;

namespace StringConcatenate
{
    class MainApp
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            string result = "123" + "456";
            Console.WriteLine(result);

            result = "Hello" + " " + "World!";

            Console.WriteLine(result);
        }
    }
}

4.5 관계 연산자 (Relational Operator)

두 피연산자 사이의 관계를 평가하는 연산자
관계 연산자의 연산 결과는 논리 형식, 즉 bool(참 또는 거짓)

// RelationalOperator //

using System;

namespace RelationalOperator
{
    class MainApp
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine($"3 > 4  : {3 > 4}");
            Console.WriteLine($"3 >= 4 : {3 >= 4}");
            Console.WriteLine($"3 < 4  : {3 < 4}");
            Console.WriteLine($"3 <= 4 : {3 <= 4}");
            Console.WriteLine($"3 == 4 : {3 == 4}");
            Console.WriteLine($"3 != 4 : {3 != 4}");
        }
    }
}

4.6 논리 연산자(Logical Operation)

참과 거짓으로 이루어지는 진리값이 피연산자인 연산
논리 연산자 종류
- 논리곱 연산자(&& : AND)
  - 피연산자로 오는 두 개의 진릿값이 모두 참이어야 결과가 참(True)이 되고,
    그 외에는 모두 거짓(False)이 된다.
- 논리합 연산자(|| : OR)
  - 두 개의 진릿값 중에 하나라도 참이면 연산 결과 참
- 부정 연산자(! : NOT)
  - 피연산자의 진릿값을 반대로 뒤집음

// LogicalOperator //

using System;

namespace LogicalOperator
{
    class MainApp
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Testing && ... ");
            Console.WriteLine($"1 > 0 && 4 < 5 : {1 > 0 && 4 < 5}");
            Console.WriteLine($"1 > 0 && 4 > 5 : {1 > 0 && 4 > 5}");
            Console.WriteLine($"1 == 0 && 4 > 5 : {1 == 0 && 4 > 5}");
            Console.WriteLine($"1 == 0 && 4 < 5 : {1 == 0 && 4 < 5}");

            Console.WriteLine("\nTesting || ... ");
            Console.WriteLine($"1 > 0 || 4 < 5 : {1 > 0 || 4 < 5}");
            Console.WriteLine($"1 > 0 || 4 > 5 : {1 > 0 || 4 > 5}");
            Console.WriteLine($"1 == 0 || 4 > 5 : {1 == 0 || 4 > 5}");
            Console.WriteLine($"1 == 0 || 4 < 5 : {1 == 0 || 4 < 5}");

            Console.WriteLine("\nTesting ! ...");
            Console.WriteLine($"!True : {!true}");
            Console.WriteLine($"!False: {!false}");
        }
    }
}

4.7 조건 연산자(Conditional Operator)

[조건식] ? [참일 때의 값] : [거짓일 때의 값]
- 피연산자 3개
- 조건식 : 논리값 (해당 결과에 따라 매개변수 선택이 달라진다.)
- 참일 때의 값, 거짓일 때의 값 : 둘의 형식만 같으면 됨
```
int a = 30;
 string result = a == 30 ? "삼십" : "삼십아님";  // reault는 "삼십"
 // == 30 → 조건식
 // "삼십" → 참일 때의 값
 // "삼십아님" → 거짓일 때의 값
```

// ConditionalOperator //

using System;

namespace ConditionalOperator
{
    class MainApp
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            string result = (10 % 2) == 0 ? "짝수" : "홀수";

            Console.WriteLine(result);
        }
    }
}

4.8 null 조건부 연산자

C# 6.0에서 도입
?. : 객체의 멤버에 접근하기 전에 해당 객체가 null인지 검사하여 그 결과가 참이면 그 결과로 null 반환하고, 그렇지 않은 경우에는 . 뒤에 지정된 멤버 반환
?[] : 객체의 멤버 접근이 아닌 배열과 같은 컬렉션 객체의 첨자를 이용한 참조에 사용된다.

// NullConditionalOperator //

using System.Collections;
using static System.Console;

namespace NullConditionalOperator
{
    class MainApp
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ArrayList a = null;
            a?.Add("야구"); // a?.가 null을 반환하므로 Add() 메소드는 호출되지 않음
            a?.Add("축구");
            // a?.가 null을 반환하므로 "Count :"외에는 아무것도 출력하지 않는다.
            WriteLine($"Count : {a?.Count}");
            WriteLine($"{a?[0]}");
            WriteLine($"{a?[1]}");

            a = new ArrayList(); // a는 이제 더 이상 null이 아니다.
            a?.Add("야구");  // 배열 a에 "야구" 추가
            a?.Add("축구");  // 배열 a에 "축구" 추가
            WriteLine($"Count : {a?.Count}");  // 배열 길이 count
            WriteLine($"{a?[0]}");  // 배열 a의 0번째 요소
            WriteLine($"{a?[1]}");  // 배열 a의 1번째 요소
        }
    }
}

4.9 비트 연산자

비트 수준에서 데이터를 가공해야 하는 경우를 위한 연산자

4.9.1 시프트 연산자(Shift Operator)

비트를 왼쪽이나 오른쪽으로 이동시키는 연산자
- 왼쪽 시프트 연산
  - 원본데이터를 a, 옮길 비트의 수를 b라 할 때 $a × 2^b$ 의 결과 도출
- 오른쪽 시프트 연산
  - 원본데이터를 a, 옮길 비트의 수를 b라 할 때 $a ÷ 2^b$ 의 결과 도출
- 음수에 대한 오른쪽 시프트 연산
  - 이동시킨 후 만들어진 빈 자리에 0이 아닌 1을 채워 넣는다.
형식 : [원본 데이터] [시프트 연산자] [옮길 비트의 수]
사용 목적
- 고속의 곱셈과 나눗셈 구현
- &, |연산자와 함께 byte처럼 작은 단위로 쪼개진 데이터를 다시 하나의 int나 long 형식으로 재조립

// ShiftOperator //

using System;

namespace ShiftOperator
{
    class MainApp
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Testing <<...");

            int a = 1;
            /* 1바이트(8비트)로 나타낼 수 있는 수는 256가지이므로
            8자리의 16진수면 int 형식이 표현하는 모든 수를 나타낼 수 있다.*/
            // D5 : 10진수 5자리 | X8 : 16진수 8자리
            Console.WriteLine("a      : {0:D5} (0x{0:X8})", a); // a = 1
            Console.WriteLine("a << 1 : {0:D5} (0x{0:X8})", a << 1); // 1×2^1
            Console.WriteLine("a << 2 : {0:D5} (0x{0:X8})", a << 2); // 1×2^2
            Console.WriteLine("a << 5 : {0:D5} (0x{0:X8})", a << 5); // 1×2^5

            Console.WriteLine("\nTesting >>...");

            int b = 255;
            Console.WriteLine("b      : {0:D5} (0x{0:X8})", b); // b = 255
            Console.WriteLine("b >> 1 : {0:D5} (0x{0:X8})", b >> 1); // 255÷2^1
            Console.WriteLine("b >> 2 : {0:D5} (0x{0:X8})", b >> 2); // 255÷2^2
            Console.WriteLine("b >> 5 : {0:D5} (0x{0:X8})", b >> 5); // 255÷2^5

            Console.WriteLine("\nTesting >> 음수...");

            int c = -255; // 음수
            Console.WriteLine("c      : {0:D5} (0x{0:X8})", c); // c = -255
            Console.WriteLine("c >> 1 : {0:D5} (0x{0:X8})", c >> 1);
            Console.WriteLine("c >> 2 : {0:D5} (0x{0:X8})", c >> 2);
            Console.WriteLine("c >> 5 : {0:D5} (0x{0:X8})", c >> 5);
        }
    }
}

4.9.2 비트 논리 연산자(Bitwise Logical Operator)

데이터의 각 비트에 대해 수행하는 논리 연산

bool 형식 외에 정수 계열 형식의 피연산자에 대해서도 사용할 수 있다.
정수 형식 논리 연산
- 데이터는 0과 1로 이루어져있다. 비트 논리 연산은 이 비트 덩어리를 이루고 있는 각 비트에 대해 1은 참, 0은 거짓으로 해서 논리 연산을 하는 것이다.
  - int : 4바이트(32비트), long : 8바이트(64비트)
- 논리곱 연산자(&) : 두 비트 모두 1(참) → 1(참)
```
  int result = 9 & 10;  // result는 8
```
- 논리합 연산자(|) : 둘 중 하나라도 1(참) → 1(참)
```
  int result = 9 | 10;  // result는 11
```
- 배타적 논리합 연산자(^) : 두 진릿값이 서로 달라야 → 1(참)
```
  int result = 9 ^ 10;  // result는 3
```
- 보수 연산자(~) : 단항 연산자로 비트를 0에서 1로, 1에서 0으로 뒤집는 기능
```
  int a = 255;
  int result = ~a; // result는 -256
```


// BitwiseOperator //

using System;

namespace BitwiseOperator
{
    class MainApp
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int a = 9;
            int b = 10;

            Console.WriteLine($"{a} & {b} : {a & b}");
            Console.WriteLine($"{a} | {b} : {a | b}");
            Console.WriteLine($"{a} ^ {b} : {a ^ b}");

            int c = 255;
            Console.WriteLine("~{0}(0x{0:X8}) : {1}(0x{1:X8})", c, ~c);
        }
    }
}

4.10 할당 연산자 (Assignment Operator)

변수 또는 상수에 피연산자 데이터를 할당하는 기능

// AssignmentOperator //

using System;
using static System.Console;

namespace AssignmentOperator
{
    class MainApp
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int a;
            WriteLine($"a = 100 : {a = 100}");
            WriteLine($"a += 90 : {a += 90}");
            WriteLine($"a -= 80 : {a -= 80}");
            WriteLine($"a *= 70 : {a *= 70}");
            WriteLine($"a /= 60 : {a /= 60}");
            WriteLine($"a %= 50 : {a %= 50}");
            WriteLine($"a &= 40 : {a &= 40}");
            WriteLine($"a |= 30 : {a |= 30}");
            WriteLine($"a ^= 20 : {a ^= 20}");
            WriteLine($"a <<= 10: {a <<= 10}");
            WriteLine($"a >>= 1 : {a >>= 1}");
    }
}

4.11 null 병합 연산자

[왼쪽 피연산자] ?? [오른쪽 피연산자]
프로그램에서 종종 필요한 변수/객체의 null 검사를 간결하게 만들어주는 역할

두 개의 피연산자를 받아들이고 왼쪽 피연산자가 null인지 평가

null이 아니면 왼쪽 피연산자 반환
null이면 오른쪽 피연산자 반환

int? a = null;
 Console.WriteLine($"{a ?? 0}"); // a는 null이므로 0 출력

 a = 99;
 Console.WriteLine($"{a ?? 0}"); // a는 null이 아니므로 99 출력

// NullCoalescing //

using System;

namespace NullCoalescing
{
    class MainApp
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int? num = null;
            Console.WriteLine($"{num ?? 0}"); // num은 null이므로 0 출력

            num = 99;
            Console.WriteLine($"{num ?? 0}"); // num은 null이 아니므로 99 출력

            string str = null;
            Console.WriteLine($"{str ?? "Default"}"); // num은 null이므로 Default 출력

            str = "Specific";
            Console.WriteLine($"{str ?? "Default"}"); // num은 null이 아니므로 Specific 출력
        }
    }
}

4.12 연산자 우선순위

C# 연산자들 사이에는 연산의 우선순위가 존재한다.

연습문제

i++과 ++i의 차이점은 무엇인가요?
→ 둘은 연산 방식이 다르다. i++은 코드가 실행될 때 i값 출력 후 해당 변수에 1을 더하고 ++i는 해당 변수에 1을 더하고 i값을 출력한다.
다음 보기 중 그 결과가 다른 것을 찾으세요(변수 i를 초기화해서 각 보기를 실행해보면 그 결과가 나옵니다. 고민을 좀 해본 후에 답을 확인해보세요.) → ②
① i = i + 1; // 2
② i++; // 1
③ ++i; // 2
④ i+=1; // 2
다음 코드에서 a와 b는 각각 얼마일까요? → a = 4, b = 1

int a = 8 >> 1; // 8÷2^1 = 4
int b = a >> 2; // 4÷2^2 = 1
// 1000(8)
// 0100(4)
// 0001(1)

다음 코드에서 a는 얼마일까요? → 255

int a = 0xF0 | 0x0F;

using System;

namespace practice
{
    class MainApp
    {
        static void Main(string[] args)
        {   Console.WriteLine($"0xF0 : {0xF0}");
            Console.WriteLine($"0x0F : {0x0F}");
            Console.WriteLine($"0xF0 | 0x0F : {0xF0 | 0x0F}");
        }
    }
}

다음 코드에서 b는 어떤 값을 가질까요? → ABC

int a = 10;
string b = a == 0 ? "가나다" : "ABC";
// a는 10이 아니므로 b는 ABC의 값을 가진다.

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C#

Key point

4.1 C# 주요 연산자

4.2 산술 연산자

4.3 증가/감소 연산자

4.4 문자열 결합 연산자

4.5 관계 연산자 (Relational Operator)

4.6 논리 연산자(Logical Operation)

4.7 조건 연산자(Conditional Operator)

4.8 null 조건부 연산자

4.9 비트 연산자

4.9.1 시프트 연산자(Shift Operator)

4.9.2 비트 논리 연산자(Bitwise Logical Operator)

4.10 할당 연산자 (Assignment Operator)

4.11 null 병합 연산자

4.12 연산자 우선순위

연습문제

[이것이 C#이다] 3. 데이터 보관

[이것이 C#이다] 5. 흐름 제어(Flow Control)

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