[JAVA] 변수와 입출력

2023.03.20 학습내용

참고자료 : JAVA Programming 

 

🔎 자바 프로그램의 구조

프로젝트(project)
워크스페이스의 하위 폴더
하나의 실행파일 단위
첫 문자는 대문자로 시작하는 것을 권장

패키지(package)
클래스를 기능별로 묶어둔 일종의 카테고리
소문자로 시작, 가급적 한 단어 사용 권장
협업할 경우 표준 패턴에 따름 (com.회사이름.프로젝트명)

클래스(class)
가장 하위의 소스코드 파일
대문자 명사로 시작

 

📖 클래스 만들기

자바 프로그램의 작성에 있어 가장 기본적이면서도 중요한 것은, 클래스를 만들고, 그 안에 변수, 상수, 함수(메소드) 등 모든 프로그램 요소를 작성한다는 점. 클래스 바깥에 어떤 것도 작성해서는 안된다. 

 

public은 자바의 접근지정자(access specifier)로서 다른 모든 클래스에서 클래스 Hello를 자유롭게 사용할 수 있다는 선언

class 키워드로 클래스 이름을 선언

 

📖 주석문

주석문은 프로그램의 실행에 영향을 미치지 않으며, 프로그램에 대한 설명이나 특이사항 등을 자유롭게 기록하기 위해 사용

 

// 한줄 주석

/* */ 여러줄 주석

 

📖 main() 메소드

main() 메소드에서부터 실행을 시작

main()은 반드시 public, static, void 타입으로 선언되어야 하며, 한 클래서에 2개 이상의 main()을 작성하면 안됨

자바 응용프로그램이 여러 클래스로 이루어지는 경우, 실행을 시작할 클래스에만 main()을 두면 되므로, 모든 클래스가 main()을 가지지는 않음

 

📖 문장

자바에서 모든 문장은 ';'로 끝나야 함

 

📖 화면 출력

정수, 문자, 문자열 등 프로그램에서 사용하는 데이터를 화면에 출력하기 위해 System.out.println()이나 System.out.print()를 이용

 

System.out.print(출력하고 싶은 구문);
- System : 표준 입출력 클래스
- out : 출력 역할 수행

System.out.print(출력하고 싶은 구문); 
> 출력하고 싶은 구문 출력

System.out.println(출력하고 싶은 구문); 
> 출력하고 싶은 구문 출력 후 개행

System.out.printf(출력하고 싶은 구문); 
> 출력하고 싶은 서식대로 출력
> %d - 정수 %f - 실수 %s - 문자열

 

 

※ 문자 인코딩(Character Encoding) 설정

문자 인코딩이란?
사용자가 입력한 문자나 기호들을 컴퓨터가 이용할 수 있는 신호로 만드는 것
* 디코딩(decoding) : 0과 1로 구성된 바이너리 데이터를 다시 문자로 복구하는 것
* 이클립스에서는 EUC-KR이 기본

UTF-8 : [조합형] 전세계의 모든 문자를 한꺼번에 표현할 수 있는 인코딩
EUC-KR : [완성형] 한글/한국에서 통용되는 한자/영문 표현을 할 수 있는 인코딩. 문자표에 없는 문자는 표현 불가능

 

Eclipse에서 문자 인코딩 설정하는 방법 

① Window - Preference 

② 상단 검색창에서 'encoding' 검색

③ General Types - Java Class File, Text의 Default encoding을 UTF-8로 작성

④ 나머지 메뉴들은 모두 Encoding을 UTF-8로 선택

 

🔎 식별자(identifier)

식별자란 클래스, 변수, 상수, 메소드 등에 붙이는 이름

 

📖 식별자 이름 규칙

1. 특수문자, 공백은 식별자로 사용할 수 없으나 '_', '$'는 예외로 사용 가능

2. 한글도 식별자로 사용 가능하나 권장하지 않음

3. if, while, class 등 자바 언어의 키워드는 식별자로 사용할 수 없음

4. 식별자의 첫 번째 문자로 숫자는 사용할 수 없음

5. 대소문자를 구별 

6. 길이 제한이 없음

 

헝가리안 표기법(Hungarian case)
변수의 자료형을 변수명의 접두어로 붙이는 방식
int intNum; or int iNum

카멜 표기법(Camel case)
단어와 단어 사이를 대문자로 구분하는 표기법
int myNumber;

파스칼 표기법(Pascal case)
모든 단어의 첫 글자만을 대문자로 나타내고 나머지는 소문자로 나타내는 표기법
int MyNumber;

언더바 표기법(Snake case)
변수명 단어 사이에 _를 이용해서 구분하는 방법
int my_number

 

📖 자바 키워드 = 예약어(reserved word)

예약어는 식별자로 사용이 불가능

키워드(예약어)

 

📖 좋은 이름을 붙이는 관습

1. 목적에 맞는 이름 붙이기 (어떤 용도로 사용되는지 알 수 있게)

2. 이름의 길이에 연연하지 말고 충분히 긴 이름으로 붙이는게 좋음 

3. 언어의 관습을 따르는게 좋음

 

클래스 이름, 프로젝트 이름 = 파스칼 표기법
클래스 이름의 첫 번째 문자는 대문자로 시작하고, 여러 단어가 복합되면 각 단어의 첫 번째 문자만 대문자료 표시

변수, 메소드 이름 = 카멜 표기법
변수와 메소드의 이름 첫 단어는 소문자로 표기하고 이후 각 단어의 첫 번째 문자만 대문자로 표기

상수 이름
상수는 이름 전체를 대문자로 표기, 단어와 단어 사이는 언더바로 구분

코딩컨벤션

 

🔎 자바의 데이터 타입(data type)

📖 기본 타입(primitive type)

- boolean

- numeric 수치

└ Integer 정수

    └ char : 문자는 컴퓨터에서 ASCII 코드 번역하여 저장하므로 정수로 분류

    └ byte

    └ short

    └ int

    └ long

└ floating 부동소수점

    └ float

    └ double

 

실수의 표현 방식 
컴퓨터는 실수를 정수와 마찬가지로 2진수로만 표현해야 하기 때문에 실수를 표현하는 방법은 정수에 비해 훨씬 복잡함. 현재에는 고정 소수점(fixed point) 방식과 부동 소수점(floating point) 방식이 사용됨

고정 소수점 방식
실수는 보통 정수부와 소수부로 나눌 수 있음. 따라서 실수를 표현하는 가장 간단한 방식은 소수부의 자릿수를 미리 정하여, 고정된 자릿수의 소수를 표현하는 것
하지만 이 방식은 정수부와 소수부의 자릿수가 크지 않으므로, 표현할 수 있는 범위가 매우 적음

부동 소수점 방식
실수는 고정 소수점 방식처럼 정수부와 소수부로 나눌 수 있지만, 가수부와 지수부로도 나누어 표현할 수 있음. 부동 소수점 방식은 이렇게 하나의 실수를 가수부와 지수부로 나누어 표현하는 방식. 고정 소수점 방식은 제한된 자릿수로 인해 표현할 수 있는 범위가 매우 작은데 반해 부동 소수점 방식은 매우 큰 실수까지도 표현할 수 있음

 

여러가지 자료형

	1byte	2byte	4byte	8byte
1byte	boolean
2byte		char
4byte	byte	short	int	long
8byte			float	double

 

아스키 코드

 

※ 자바에서는 영어든 한글이든 문자 하나는 2바이트의 유니코드(unicode)로 저장됨

 

 

 

📖 레퍼런스 타입(reference type)

배열에 대한 레퍼런스

클래스(class)에 대한 레퍼런스 - String reference (문자를 여러개 묶어서 저장할 수 있는 문자열 자료형)

인터페이스(interface)에 대한 레퍼런스

 

 

📖 리터럴(literal)

리터럴이란 프로그램에 직접 표현한 값을 말함. 

 

논리 리터럴은 boolean(1byte) 타입으로 자동 컴파일 됨

정수 리터럴은 int(4byte) 타입으로 자동 컴파일 됨

실수 리터럴은 double(8byte) 타입으로 자동 처리

문자 리터럴은 단일 인용부호(' ')로 문자를 표현

특수문자 리터럴

종류	의미	종류	의미
\b	백스페이스	\r	캐리지 리턴
\t	탭	\"	이중 인용부호
\n	라인피드(엔터)	\'	단일 인용부호
\f	폼피드	\\	백슬래시

 

📖 변수 선언

변수(variable)이란 프로그램 실행 동안 데이터를 저장하는 공간. 사전적 의미로는 "변할 수 있는 수"이며 프로그램이 운영체제로부터 할당받은 메모리 공간을 사용

메소드 내에 선언되어 사용되는 변수를 지역변수(local variable)라 하며, 지역변수는 메소드 내에서만 사용되며, 메소드의 실행이 끝나면 소멸됨

 

변수 선언
자료형 변수명 ;

변수 선언 + 값 초기화
자료형 변수명 =(대입연산자) 값 ;
* 대입연산자 : 대입연산자를 기준으로 오른쪽의 값을 왼쪽에 넣겠다. 

재할당
변수명 = 값 ;

※ 이전에 선언된 변수 이름은 중복해서 사용 불가(재선언은 불가능하다)

 

📖 상수(constant)

사전적 의미로는 "불변하는" 또는 "변하지 않는 수" → 한 번 넣으면 변하지 않는 수를 넣는데 사용

→ 처음에 값을 할당하는 것은 가능하나 재할당은 불가능

프로그래밍에서는 데이터를 담을 수 있는(저장할 수 있는) 공간

프로그램이 운영체제로부터 할당받은 메모리 공간을 사용

변수 선언 시 final 키워드 사용

 

변수와 상수 선언 및 초기화

 

📖 타입 변환(형변환)

타입 변환이란 변수나 상수 혹은 리터럴의 타입을 다른 타입으로 바꾸는 것을 말함

 

자동 타입 변환

치환문(=)이나 수식 내에서 타입이 일치하지 않을 때, 컴파일러는 오류 대신 작은 타입을 큰 타입으로 자동 변환한다. (오버플로가 발생하지 않음) 

 

long m = 25;

값 25는 int형 → int형은 4byte, long형은 8byte로 작은 int형에서 큰 long형으로 변환하는 것이므로 자동 타입 변환

 

강제 타입 변환

강제 타입 변환은 개발자가 강제로 타입 변환을 지시하는 경우. 

() 안에 타입을 명시하여 강제 타입 지시할 수 있음

강제 타입 변환을 하면 컴파일 오류가 발생하지 않을 뿐 범위를 초과한 만큼 데이터 손실이 발생함

 

int n = 3000;
byte b = (byte)3000;

byte는 숫자 127까지 표현 가능. 따럿 자동 타입변환이 불가함. 강제 타입 변환을 해줘야 함
3000 - 127 만큼 Overflow 발생

 

🔎 자바에서 키 입력

📖 System.in

키보드 장치를 직접 제어하고 키 입력을 받는 표준 입력 스트림 객체

System.in은 입력된 키를 단순한 바이트 정보로 응용프로그램에게 제공하므로, 응용프로그램은 받은 바이트 정보를 문자나 숫자로 변환해야하는 번거로움이 있음. 그러므로 키보드에서 입력된 키를 문자나 정수, 실수, 문자열 등 사용자가 원하는 타입으로 변환해주는 Scanner 클래스를 사용하는 것이 효과적. 

 

📖 Scanner를 이용한 키 입력

Scanner는 응용프로그램이 키 입력을 쉽게 받을 수 있도록 자바 패키지에서 제공하는 클래스. 

 

Scanner 객체 생성

sc 객체는 System.in 객체를 이용하여 키보드로부터 일련의 바이트 정보들을 입력받고, 이 바이트들을 정수, 실수, 문자, 문자열 등 자바 응용프로그램이 원하는 타입으로 변환하여 리턴

 

import문 사용

Scanner 클래스는 자바에서 제공되는 java.util 패키지에 있음

 

Scanner 클래스로 키 입력받기

Scanner 클래스는 사용자가 입력하는 키 값을 공백 문자(' ', '\t', '\n')를 기준으로 분리하여 토큰 단위로 읽음

출력이 안 된 나머지 값은 버퍼(buffer, 임시공간)에 저장 → 다음 메소드에서 사용

Scanner 클래스를 이용하여 키 입력을 받을 때 Scanner 클래스의 메소드를 사용하여 사용자가 입력한 문자열, 정수, 실수 등을 읽음

 

메소드	설명
String - next()	다음 토큰을 문자열로 리턴
byte - nextByte()	다음 토큰을 byte 타입으로 리턴
short - nextShort()	다음 토큰을 short 타입으로 리턴
int - nextInt()	다음 토큰을 int 타입으로 리턴
long - nextLong()	다음 토큰을 long 타입으로 리턴
float - nextFloat()	다음 토큰을 float 타입으로 리턴
double - nextDouble()	다음 토큰을 double 타입으로 리턴
boolean - nextBoolean()	다음 토큰을 boolean 타입으로 리턴
String - nextLine()	'\n'을 포함하는 한 라인을 읽고, '\n'을 버린 나머지 문자열 리턴
void - close()	Scanner의 사용 종료
boolean - hasNext	현재 입력된 토근이 있으면 true, 아니면 입력 때까지 무한정 대기, 새로운 입력이 들어올 때 true 이턴, ctrl-z 키가 입력되면 입력 끝이므로 false 리턴

 

 

▼ 이름(문자열)과 나이(정수)를 입력받고 아래와 같이 출력

🔎 자바 오류

📖 오류 확인 방법

1. 오류의 맨 마지막줄 파란색 링크로 오류 발생한 코드 파악

2. 맨 윗줄 오른쪽에서 오류 유형 확인

 

 

📖 컴파일 오류

코드 밑에 빨간줄

코드 자체에 오류가 있을 때로 이때는 컴파일 자체가 불가능함

 

📖 런타임 오류

컴파일은 가능함. 코드 자체를 해석하는건 가능함. 그러나 실행은 불가능. 

코드 상에는 고치지 못함. 보통 예외처리를 해줘야 함

오류를 보여주는게 아니라 메세지를 보여주는 등의 행동을 해줘야 함

 

 

⚙ 예외상황 발생시 catch문으로 처리하기 

try 무조건 실행  ;   예외 상황이 발생하게 되면 catch문 안으로 들어감.

e : 발생한 오류 이름 붙이기 

 

package test01;
import java.util.InputMismatchException;      - import로 외부에 존재하는 클래스 사용
import java.util.Scanner;

public class Hello {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.print("이름 : ");
        String name = sc.next();
         
        int age = 0;     - main 메소드 내서 age 변수 사용하기 위해 선언하고 0으로 초기화
        try {    - 무조건 실행
            System.out.print("나이 : ");
            age = sc.nextInt();
        }catch(InputMismatchException e){   - 오류 입력
                System.out.println("숫자를 입력하세요!");    - 오류 발생시 실행문
           }
       
        System.out.printf("이름은 %s이고 나이는 %d입니다", name, age);
    }
}