[자바] 연산자 (산술, 대입, 비교, 논리, 증감, 삼항 연산자)

Java Pre-Training - 2023.02.17 학습내용

 

참고자료

코딩교육 티씨피스쿨

 

연산자(operator)

자바에서는 여러 종류의 연산을 수행하기 위해 다양한 연산자 제공

 

1. 산술 연산자(arithmetic operator)

2. 대입 연산자(assignment operator)

3. 증감 연산자(increment and decrement operators)

4. 비교 연산자(comparison operator)

5. 논리 연산자(logical operator)

6. 비트 연산자(bitwise operator)

7. 삼항 연산자(ternary operator)

8. instanceof 연산자

 

＃ 산술, 대입, 비교, 논리 연산자는 두 개의 피연산자를 취하는 이항 연산자, 증감 연산자는 하나의 피연산자를 취하는 일항 연산자, 삼항 연산자는 3개의 피연산자를 취하는 삼항 연산자

 

연산자의 종류	기호
산술 연산자	+   -   *   /   %
대입 연산자	=   +=   -=   *=   /=   %=
비교 연산자	>   >=   <   <=   ==   !=
논리 연산자	not   and   or
증감 연산자	++   --
삼항 연산자	조건식 ? 실행문1(참일때) : 실행문2(거짓일때)

 

산술연산자(arithmetic operator)

사칙연산을 다루는 연산자로 가장 많이 사용되는 연산자 중 하나

피연산자들의 결합 방향은 왼쪽에서 오른쪽

 

산술 연산자	설명
+	왼쪽의 피연산자에 오른쪽의 피연산자를 더함
-	왼쪽의 피연산자에서 오른쪽의 피연산자를 뺌
*	왼쪽의 피연산자에 오른쪽의 피연산자를 곱함
/	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자로 나눔
%	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자로 나눈 후, 그 나머지를 반환

 

산술연산자 사용 예

 

연산자의 우선순위(operator precedence)와 결합 방향(associativity)
수식 내에 여러 연산자가 함께 등장할 때 어느 연산자가 먼저 처리될 것인가를 결정
처리 방법 : 높은 우선순위를 가지고 있는 연산자 > 왼쪽에서 오른쪽으로(우선순위가 같은 연산자일 경우)
예 : 괄호() ⇒ 곱셈, 나눗셈 ⇒ 더하기, 빼기

 

대입 연산자(assignment operator)

변수에 값을 대입할 때 사용하는 이항 연산자이며, 피연산자들의 결합 방향은 오른쪽에서 왼쪽

또한, 자바에서는 대입 연산자와 다른 연산자를 결합하여 만든 다양한 복합 대입 연산자를 제공함

 

대입 연산자	설명
=	왼쪽의 피연산자에 오른쪽의 피연산자를 대입
+=	왼쪽의 피연산자에 오른쪽의 피연산자를 더한 후, 그 결과값을 왼쪽의 피연산자에 대입
-=	왼쪽의 피연산자에서 오른쪽의 피연산자를 뺀 후, 그 결과값을 왼쪽의 피연산자에 대입
*=	왼쪽의 피연산자에 오른쪽의 피연산자를 곱한 후, 그 결과값을 왼쪽의 피연산자에 대입
/=	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자로 나눈 후, 그 결과값을 왼쪽의 피연산자에 대입
%=	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자로 나눈 후, 그 나머지를 왼쪽의 피연산자에 대입
&=	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자와 비트 AND 연산한 후, 그 결과값을 왼쪽의 피연산자에 대입
|=	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자와 비트 OR 연산한 후, 그 결과값을 왼쪽의 피연산자에 대입
^=	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자와 비트 XOR 연산한 후, 그 결과값을 왼쪽의 피연산자에 대입
<<==	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자만큼 왼쪽 시프트한 후, 그결과값을 왼쪽의 피연산자에 대입
>>==	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자만큼 부호를 유지하며 오른쪽 시프트한 후, 그 결과값을 왼쪽의 피연산자에 대입
>>>=	왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자만큼 부호에 상관없이 오른쪽 시프트 한 후, 그 결과값을 왼쪽의 피연산자에 대입

 

복합대입연산자 사용 예

 

증감연산자(increment and decrement operators)

변수에 저장된 값을 1씩 증가 혹은 감소시킬 때 사용

증감 연산자는 해당 연산자가 피연산자의 어느 쪽에 위치하는가에 따라 연산의 순서 및 결과가 달라짐

증감 연산자	설명
++x	먼저 피연산자의 값을 1 증가시킨 후에 해당 연산을 진행
x++	먼저 해당 연산을 수행하고 나서, 피연산자의 값을 1 증가시킴
--x	먼저 피연산자의 값을 1 감소시킨 후에 해당 연산을 진행
x--	먼저 해당 연산을 수행하고 나서, 피연산자의 값을 1 감소시킴

 

 

증감 연산자 사용 예

 

int   x   =   10;
int   y   =   x--   +   5   +   --x;

System.out.println("x   :   "   +   x   +   ",   y   :   "   +   y);

① x-- 는 x-- + 5에서 덧셈 연산자를 먼저 수행 => x-- + 5 = 15
② x-- + 5 덧셈 연산 후 x-- 감소 연산 수행 => x의 값은 9
③ +   --x에서는 --x를 먼저 수행 => x의 값은 8
④ +   --x 수행 ; 15 + 8 => 23
⑤ y에 대입

따라서 실행 결과는
x   :   8,   y   :   23

 

비교 연산자(relational operator)

부등호를 사용해서 참인지 거짓인지 boolean으로 결괏값을 출력하는 연산자

 

비교 연산자	설명
==	왼쪽의 피연산자와 오른쪽의 피연산자가 같으면 참을 반환
!=	왼쪽의 피연산자와 오른쪽의 피연산자가 같지 않으면 참을 반환
>	왼쪽의 피연산자가 오른쪽의 피연산자보다 크면 참을 반환
>=	왼쪽의 피연산자가 오른쪽의 피연산자보다 크거나 같으면 참을 반환
<	왼쪽의 피연산자가 오른쪽의 피연산자보다 작으면 참을 반환
<=	왼쪽의 피연산자가 오른쪽의 피연산자보다 작거나 같으면 참을 반환

 

비교 연산자 사용 예

 

논리연산자(logical operator)

주어진 논리식을 판단하여, 참과 거짓을 결정하는 연산자

 

논리 연산자	설명
&&	논리식이 모두 참이면 참을 반환 (논리 AND 연산)
||	논리식 중 하나라도 참이면 참 반환 (논리 OR 연산)
!	논리식의 결과가 참이면 거짓을, 거짓이면 참을 반환 (논리 NOT 연산)

 

 

논리 연산자 사용 예

 

비트 연산자(bitwise operator)

비트 연산자는 논리 연산자와 비슷하지만, 비트(bit) 단위로 논리 연산을 할 때 사용하는 연산자

기본 자료형 char, int와 같은 바이트 단위보다 더 작은 비트 단위를 다룸. 정수형 변수 또는 정수형 값을 이루는 모든 비트들에 대해서 연산을 수행(실수나 포인터 등은 비트 연산을 수행할 수 없음)

 

비트(bit)
바이트 단위보다 더 작은 단위로 2진수를 저장. 즉 컴퓨터에서 사용할 수 있는 최소 단위이며 0과 1을 나타냄

 

비트 연산자를 사용하는 이유

흔히 사용되지는 않지만 비트 연산은 컴퓨터가 기존 자료형(int, char 등)을 비트로 변환하는 작업을 사용자가 미리 해주기 때문에 일반적인 연산에 비해 속도가 빠르고 메모리 사용이 효율적. 따라서 데이터 압축, 암호화, 낮은 수준의 하드웨어 프로그래밍과 같은 작업에 유용할 수 있음. 이러한 장점으로 MCU에서 작동하는 펌웨어 코드를 짤 때 많이 사용하고, 빅데이터에 적용하면 속도에서 우위를 가져올 수 있음. 암호화에 사용되기도 하며, 비트 연산자는 일반적으로 C, C++, 어셈블리어와 같은 하위 수준의 프로그래밍 언어에서 사용됨.

 

비트 연산자	설명
&	대응되는 비트가 모두 1이면 1을 반환 (비트 AND 연산)
|	대응되는 비트 중에 하나라도 1이면 1을 반환 (비트 OR 연산)
^	대응되는 비트가 서로 다르면 1을 반환(비트 XOR 연산)
~	비트를 1이면 0으로, 0이면 1로 반전시킴 (비트 NOT 연산, 1의 보수)
<<	명시된 수만큼 비트들을 전부 왼쪽으로 이동(left shift 연산)
>>	부호를 유지하면서 지정한 수만큼 비트를 전부 오른쪽으로 이동(right shift 연산)
>>>	지정한 수만큼 비트를 전부 오른쪽으로 이동시키며, 새로운 비트는 전부 0이 됨

삼항연산자(ternary operator)

간단한 제어 처리

(조건문) ? (실행문1) : (실행문2)

조건문이 참일 경우 실행문1 실행, 조건문이 거짓일 경우 실행문2 실행

 

삼항 연산자 사용 예

 

instanceof 연산자

참조 변수가 참조하고 있는 인스턴스의 실제 타입을 반환

즉, 해당 객체가 어떤 클래스나 인터페이스로부터 생성되었는지를 판별해 주는 역할

 

인스턴스이름 instanceof 클래스또는인터페이스이름

 

instanceof 연산자는 왼쪽 피연산자인 인스턴스가 오른쪽 피연산자인 클래스나 인터페이스로부터 생성되었으면 true를 반환하고 그렇지 않으면 false를 반환. 이에 대한 이해는 클래스와 상속에 대한 기본적이 이해가 필요