Java Operator

최근 백기선님의 자바 스터디를 알게되어서, 한번 자바에 대한 개념을 스터디를 통해서 잡고 가면 좋을 듯해서 글에 대해서 정리해보겠습니다. 아래는 3주차 내용입니다.

공부할 내용

• 산술 연산자
• 비트 연산자
• 관계 연산자
• 논리 연산자
• instanceof
• assignment(=) operator
• 화살표(->) 연산자
• 3항 연산자
• 연산자 우선 순위
• (optional) Java 13. switch 연산자

산술 연산자

산술 연산자는 크게 4가지로 구성됩니다. 덧셈 연산자, 뺄셈 연산자, 곱셈 연산자, 나머지 연산자로 이루어지며, 이는 일반적인 수학 수식처럼 이해하면 됩니다.

코드 예시.

public void calcOperation() {
  int num1 = 5;
  int num2 = 3;

  System.out.println(num1 + num2);  // 8
  System.out.println(num1 - num2);  // 2
  System.out.println(num1 * num2);  // 15
  System.out.println(num1 / num2);  // 1 (실수형이라면 1.666 이지만 정수형이므로 내림으로 1이 나온다.)
}

비트 연산자

비트 연산은 일반적으로 1과 0으로 이루어지며 0은 거짓, 그 외의 값은 참을 의미합니다. 대표적인 비트 연산자로는 ~(not), &(and), |(or), ^(xor) 이 있습니다.

NOT, ~

입력	결과
1	0
0	1

AND, &

입력1	입력2	결과
1	1	1
1	0	0
0	1	0
0	0	0

OR,

입력1	입력2	결과
1	1	1
1	0	1
0	1	1
0	0	0

XOR, ^

입력1	입력2	결과
1	1	0
1	0	1
0	1	1
0	0	0

코드 예시.

public void bitOperation() {
  int num1 = 10;  // 00000000 00000000 00000000 00001010
  int num2 = 15;  // 00000000 00000000 00000000 00001111

  System.out.println(~num1) // -11
  // 11111111 11111111 11111111 11110101

  System.out.println(num1 & num2) // 10
  // 00000000 00000000 00000000 00001010

  System.out.println(num | num2)  // 15
  // 00000000 00000000 00000000 00001111

  System.out.println(num ^ num2)  // 5
  // 00000000 00000000 00000000 00000101
}

다음과 같이 비트 연산을 사용할 수 있습니다. 일반적으로 자주 사용하지는 않으나, 종종 알고리즘을 풀 때 사용할 수 있습니다.

관계 연산자

연산자를 중심으로 양쪽의 값이 어떤 관계를 갖는지 확인하는 연산입니다. 관계 연산자로는 ==, !=, >, >=, <, <=, instance of 가 있습니다.

연산자	이름	설명
==	같음	양쪽이 같으면 참, 아니면 거짓
!=	다름	양쪽이 다르면 참, 같으면 거짓
>	보다 큼	왼쪽이 크면 참, 아니면 거짓
>=	보다 크거나 같음	왼쪽이 크거나 같으면 참, 아니면 거짓
<	보다 작음	왼쪽이 작으면 참, 아니면 거짓
<=	보다 작거나 같음	왼쪽이 작거나 같으면 참, 아니면 거짓

코드 예시.

public void relationOperation() {
  System.out.println(10 > 5); // true
  System.out.println(10 < 5); // false
  System.out.println(9 >= 8); // true
  System.out.println(9 >= 9); // true
  System.out.println(8 >= 9); // false
  System.out.println(8 == 8); // true
  System.out.println(8 != 9); // true
}

논리 연산자

비트 연산과 비슷하지만, 대상이 boolean 타입의 논리 값입니다. !은 논리적인 부정을 의미하고, &&(and)와 ||(or) 연산은 비트 연산자와 비슷한 개념을 가집니다.

코드 예시.

public void relativeOperation() {
  boolean boo_true = true;
  boolean boo_false = false;

  System.out.println(!boo_true);  // false;
  System.out.println(!boo_false);  // true;
  System.out.println(boo_true && boo_false);  // false;
  System.out.println(boo_true || boo_false);  // true;
  System.out.println(boo_true && boo_true);  // true;
}

다만 신경써야하는 부분은, &와 &&, |과 ||은 두번째 조건의 확인이 다릅니다.

&&는 첫번째 조건이 참이 아니면 두번째 조건을 보지않지만, &는 두번째 조건을 봅니다. 마찬가지로 ||은 첫번째 조건이 참이면 두번째 조건을 확인하지않지만, |은 두번째 조건을 확인합니다.

instanceof

레퍼런스 타입 변수가 레퍼런스 타입의 데이터 티입인지 확인해 보는 연산입니다. 일반적으로 레퍼런스 타입 변수가 레퍼런스 타입으로 타입 변환이 가능한지 확인하기 위해서 사용합니다.

(레퍼런스 타입 변수) instance of (레퍼런스 데이터 타입)의 형태를 가집니다.

코드 예시.

interface interType{}
class type1 {}
class type2 extends type1 {}
class type3 implements interType {}

public class Week3 {
  public void instanceOfExample() {
    type1 myType1 = new type1();
    type2 myType2 = new type2();
    type3 myType3 = new type3();

    System.out.println(myType1 instanceof interType); // false
    System.out.println(myType2 instanceof interType); // false
    System.out.println(myType3 instanceof interType); // true
    System.out.println(myType2 instanceof type2);     // true
  }
}

assignment(=) operator

일반적으로 대입 연산자 혹은 할당 연산자라고 부릅니다. 오른쪽의 피연산자를 왼쪽의 피연산자의 값으로 할당합니다. 따라서, 왼쪽에는 변수, 오른쪽에는 리터럴이나 리터럴이 담긴 변수가 있습니다.

public void assignmentOperator() {
  int num1 = 10;
}

다음과 같이 variable = literal의 형태를 가집니다.

이외에도 시프트 연산이 존재합니다. 다음과 같은 >>, <<, >>>와 같은 시프트 연산이 있습니다.

public void shiftOperator() {
  int num1 = 10;  // 00000000 00000000 00000000 00001010

  System.out.println(num1 << 3) // 80
  // 00000000 00000000 00000000 01010000

  System.out.println(num1 >> 1); // 5
  // 00000000 00000000 00000000 00000101

  System.out.println(num1 >>> 1); // 5
  // 00000000 00000000 00000000 00000101
}

다음과 같이 작동합니다. >>와 >>>의 차이는 오른쪽으로 비트 이동시, 왼쪽에 추가로 넣는 값에 MSB값으로 채우는지 0으로 채우는지의 차이입니다.

>>의 경우는 MSB로 부족한 비트값을 채우고, >>>은 0으로 부족한 값을 채웁니다.

화살표(->) 연산자

자바에 람다가 도입하면서 등장하였습니다. 자바 람다에 대해서는 java lambda 글을 참고하면 됩니다.

해당 글을 간략하게 정리하자면 화살표 연산자는 () -> {} 의 형태를 가지고 있으며, 매개변수를 받아, 메소드(함수)를 실행합니다.

3항 연산자

다음과 같은 형태를 지니고 있습니다.이 연산자를 통해서 코드를 짧게 할 수 있습니다.

(조건) ? (조건이 참일 시, 실행) : (조건이 거짓일 시, 실행)

public static void binomialOperator() {
  int num1 = 10;

  System.out.println((num1 > 5) ? "okay" : "no"); // okay
  System.out.println((num1 < 5) ? "okay" : "no"); // no
}

다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

연산자 우선 순위

연산자의 우선 순위는 다음과 같습니다. 해당 우선순위가 앞에 있을수록 먼저 실행됩니다.

우선순위	연산자
1	(), []
2	!, ~, ++, --
3	*, /, %
4	+, -
5	<<, >>, >>>
6	<, <=, >, >=
7	=, !=
8	&
9	^
10	|
11	&&
12	||
13	?:
14	=, +=, -=, *=, /=, <<=, >>=, &=, ^=, ~=

다음과 같은 우선순위를 가지며, 일반적으로 괄호를 잘 쓰는 것이 중요합니다.

Java 13. switch 연산자

switch 문법의 가독성과 실행 속도를 향상 시키기 위해 있는 문법입니다. 자바 13에서의 switch 는 statement가 아닌 operator에 더 가깝고, 이미 처리된 결과를 통해서 해당 연산을 수행합니다.

  public static void switchOperator() {
    System.out.println(swtichExample("a")); // 1
    System.out.println(swtichExample("b")); // 2
    System.out.println(swtichExample("c")); // 3
    System.out.println(swtichExample("d")); // -1
  }

  public static int swtichExample(String s){
    switch (s){
      case "a":
        return 1;
      case "b":
        return 2;
      case "c":
        return 3;
      default:
        return -1;
    }
  }

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출처

• https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/org/w3c/dom/Document.html
• https://blog.naver.com/hsm622/222150928707
• https://nipafx.dev/java-13-switch-expressions/