[Do it! 자바 프로그래밍 입문]기본 자료형

22.11.30 배운 내용 정리
기본 자료형(정수, 문자, 실수, 논리 자료형)

 

변수 = 컴퓨터 내부의 메모리 공간에 저장됨

메모리 = 프로그램이 실행되는 작업 공간

int level = 10; = 4바이트(int형) 크기의 메모리 공간 이름(변수 이름)은 level이며 이 공간에 값 10을 넣는다는 뜻임

→ 이후에 level 변수를 연산에 사용하거나 값을 출력할 일이 있으면 이 공간에 있는 값을 가져와야 함.

    (이때 변수 이름을 사용해서 값을 가져옴) 즉 '변수를 선언한다'는 것은 선언한 변수 이름으로 어떤 위치에 있는 메모리를

    얼마만큼의 크기로 사용하겠다는 뜻임

---

기본 자료형의 종류

 기본 자료형은 자바 라이브러리에서 기본으로 제공하며, 얼마만큼의 메모리를 어떻게 사용할 것인지가 이미 정해져있음

 

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

 

정수 자료형

정수 자료형 = 양수, 음수, 0을 나타내는 데 사용하는 자료형

정수는 byte형, short형, int형, long형 4가지 자료형으로 나타낼 수 있음

각 자료형은 메모리에서 사용하는 바이트 수와 용도가 다름

가장 많이 사용하는 정수 자료형은 int임

→ 컴퓨터에서 정수로 연산을 할 때 4바이트 단위로 처리하는 것이 가장 효율적이기 때문

 

자료형이 다른 정수끼리 더하면 두 정수를 더하기 전에 모두 int형으로 변환되고, 결과 값도 int형으로 저장됨

but 다른 자료형이 필요없는 것이 아님. 1바이트 단위로 데이터를 조작하는 경우도 있고,

다른언어(C, C++)와 호환이 가능하도록 short형을 사용하는 경우도 있음

 

※ 정수 자료형 유효 범위

자료형	바이트 크기	수의 범위
byte	1 (1바이트 = 8비트)	-2^7~2^7-1 (-128~127)
short	2	-2^15~2^15-1 (-32,768~32,767)
int	4	-2^31~2^31-1 (-2,147,483,648~2,147,483,647)
long	8	-2^63~2^63-1 (2,147,483,648~)

※ 주의할 점
int num1 = 12345678900;
long num2 = 12345678900;
= 두 문장 모두 오류 발생
첫 문장은 int로 표현할 수 있는 범위를 넘어섰기 때문에 오류 발생
두 번째 문장은 long을 그냥 쓰면 int형으로 변환하기 때문에 오류 발생
→ 이 경우엔 숫자를 long형으로 처리하라고 컴파일러에게 알려줘야함

→ long형을 나타내는 식별자인 L이나 l을 사용하려는 숫자 뒤에 붙여주면 됨

    (int 범위 내부에 있는 값을 사용할 때는 식별자 필요 X)

    ex.  long num2 = 12345678900L;

 

문자 자료형

문자 세트 = 어떤 문자를 컴퓨터 내부에서 표현하려면 특정 정수 값으로 정하자고 약속하는데, 이런 코드 값을 모아 둔 것

문자 인코딩 = 문자를 정해진 코드 값으로 변환하는 것

문자 디코딩 = 코드 값을 다시 문자로 변환하는 것

 

아스키 코드 = 가장 기본이 되는 문자 인코딩으로 영문자, 숫자, 특수 문자 등을 나타내는 문자 세트임

→ 아스키 코드는 1바이트만 사용 : 영문자는 대문자, 소문자, 특수 문자, 기호를 포함해도 1바이트(2^8=256개)로 표현할 수 있기 때문

유니코드 = 각 언어의 표준 인코딩을 정의해 놓은 것으로 유니코드의 1바이트는 아스키 코드 값과 호환되고, 그밖의 문자를 2바이트나 그 이상의 조합으로 표현함

→ 자바는 유니코드에 기반하여 문자를 표현하기 때문에, 자바의 문자 자료형인 char형은 2바이트를 사용함

ex. char myChar = 'A'; 이때 문자를 변수에 대입하면 문자 그대로 저장되는 것이 아니라 그 문자에 해당하는 정수 값이 저장됨

 

문자형 연습(아스키 코드)

문자형 연습(유니코드)

프로그램에서 문자를 사용할 때는 항상 작은따옴표(' ')사용

문자를 여러 개 이은 문자열을 사용할 때는 큰따옴표(" ")사용

문자열은 "Hello"처럼 여러 개의 문자를 큰따옴표로 감싸 표현하고 기본 자료형으로는 표현할 수 없음

 

문자열 끝에는 항상 널 문자('\0')가 있으며, 이 널 문자는 문자열의 끝을 나타냄

문자와 문자열은 전혀 다른 값을 가짐. 즉 'A'와 "A"는 다른 값임

→ 'A'는 정수 값 65로 정해져 있는 문자이고, "A"는 "A\0"과 같이 쓰임

자바에서 문자열을 다룰 때 String 클래스 사용

 

유니코드를 표현하는 인코딩 방법은 크게 UTF-8과 UTF-16이 있음

UTF-8은 UTF-16에 비해 메모리 낭비가 적고 전송 속도가 빠름

인터넷에서는 UTF-8 많이 사용(각 문자마다 1~4바이트까지 사용하여 문자를 나타내는 방식)

자바의 기본 인코딩 방식은 UTF-16(모든 문자 2바이트로 표현)

 

char형은 문자 자료형이지만 컴퓨터 내부에서는 정수 값으로 표현되기 떄문에 정수 자료형으로 분류하는 경우도 있음

→ char형과 다른 정수 자료형의 차이점 : char형은 음수 값 표현 불가능

 

문자형 연습(문자형 변수에 숫자 저장)

 

실수 자료형

 

실수는 정수와 표현 방식이 다름

부동 소수점 방식 = ex. 실수 값 0.1을 → 1.0 X 10^-1처럼 가수 부분(1.0)과 지수 부분(-1)을 나누어서 실수를 나타내는 방식

※ 밑수는 2, 10, 16 등을 주로 사용함

 

실수 자료형 종류 = float형, double형

float형 = 부호 1비트, 지수부 8비트, 가수부 23비트로 총 32비트(4바이트)사용 + 식별자 F또는 f사용

double형 = 부호 1비트, 지수부 11비트, 가수부 52비트로 총 64비트(8바이트)사용

자바에서 실수는 double형을 기본으로 사용 = 더 정밀한 실수 표현이 가능하기 때문

 

실수형 연습

 

 

부동 소수점 방식의 오류 = 지수와 가수로 나타내는 부동 소수점 방식은 지수로 표현되는 값이 0을 나타낼 수 없음.

따라서 부동 소수점 값을 연산하면 약간의 오차가 발생할 수 있음

 

부동 소수점 방식의 오류

위 예제의 실행 결과는 1에 0.1을 10,000번 더했으므로 1001일 것 같지만 결과값은 예상과 다름

하지만 약간의 오차를 감수하고라도 더 넓은 범위의 실수 값을 표현하기 위해 부동 소수점 방식을 사용함

 

논리 자료형

 

논리 자료형 = 어떤 변수의 참, 거짓의 값을 나타내는 데 사용

논리 자료형 종류 = boolean형(프로그램 수행이 잘되었는지 여부, 값이 존재하는지 여부 등을 참거짓으로 나타낼 수 있음)

boolean형 선언 방식 = ex. boolean isMarried;

boolean형 변수는 1바이트로 값을 저장하며 true(참), false(거짓) 두 가지 값만 가짐

즉 boolean형 변수는 true나 false만 대입할 수 있고 그 결과 값도 true, false로 출력됨

 

논리형 연습

---

자료형 없이 변수 선언하기(자바 10부터 생긴 문법)

자바 10부터는 자료형을 쓰지 않고도 변수 사용이 가능한데, 이를 '지역 변수 자료형 추론'이라 함

변수에 대입되는 자료를 보고 컴파일러가 추측하여 알 수 있기 때문에 자료형을 쓰지 않고 변수 사용이 가능한 것임

 

var을 사용하여 변수를 선언하면 num은 정수(int), dNum은 실수(double), str은 문자열(String)으로 컴파일됨

ex. var num = 10; → int num = 10;

      var dNum = 10.0; → double dNum = 10.0;

      var str = "hello"; → String str = "hello";

 

※ 자바에서 var를 사용할 때 유의할 점

① 한번 선언한 자료형 변수를 다른 자료형으로 사용 불가

ex. str = "test";   (O)

      str = 3;         (X)

→ str 변수는 이미 String으로 선언되었기 때문에 다시 정수 값을 넣을 수 없음

 

② var로 자료형 없이 변수를 선언하는 방법은 *지역 변수만 가능함

*지역 변수 = 프로그램의 { }내에서 사용할 수 있는 변수

 

자료형 추론

---