[Java Live Study] 2. 자료형(Data Type), 변수(Variable), 배열(Array)

Posted Feb 17, 2022

By Youjin Lee 12 min read

⚓백기선 강사님의 live study에 나온 주제들을 혼자 공부하고 정리하여 작성한 글입니다.⚓

📌 2주차 목표: Java의 자료형, 변수 그리고 배열 사용하는 방법 익히기

[1] 기본형(Primitive Type)

Java의 자료형은 기본형과 참조형으로 나눌 수 있고, 기본형(8개)을 제외한 나머지는 모두 참조형이라 할 수 있다.
고정된 크기가 할당된다.
스택(Stack)에 할당된다.
변수 안에는 값 자체가 저장된다.

  
int i = 5;
System.out.println(i); 

===== 실행 결과 =====
5

기본형의 종류

Java 기본형 변수에는 8가지가 있다.

Type	Size	Range	Default
byte	1 byte	[-128, 127]	0
short	2 bytes	[-32,768, 32,767]	0
signed int	4 bytes	[-2³¹, 2³¹-1]	0
unsigned int	4 bytes	[0, 2³²-1]	0
signed long	8 bytes	[-2⁶³, 2⁶³-1]	0L
unsigned long	8 bytes	[0, 2⁶⁴-1]	0L
float	4 bytes	[1.4E-45, 3.4028235E38]	0.0f
double	8 bytes	[4.9E-324, 1.7976931348623157E308]	0.0d
boolean	1bit	true / false	false
char	2 bytes	[‘\u0000’(0), ‘\uffff’(65,535)]	‘\u0000’(공백 1칸)

[2] 참조형(Reference Type)

크기가 정해져 있지 않다.
힙(Heap)에 할당된다.
변수 안에는 메모리의 주소가 저장된다.

  
Person p1 = new Person("Alice", 25);
System.out.println(p1);

===== 실행 결과 =====
Person@245b4bdc

참조형 변수의 메모리 할당

  
Person p1 = new Person("Alice", 25);

를 입력할 때 메모리 구조는 어떻게 되는지 그림으로 표현해보았다.

스택에 p1 변수가 생성되고, 초기화되지 않았기 때문에 아직 null 값을 가지고 있다.

힙에 Person 객체가 생성되고 p1에는 객체의 주소가 저장된다. (주소는 1000이라 가정했다.)

스택에 있는 변수 p1이 힙에 있는 Person 객체를 참조한다고 말하고, 가리킨다고 표현하기도 한다. 그림으로는 화살표로 표현한다.

[3] 리터럴(Literal)

리터럴은 기본형 변수에 값을 대입할 때 대입연산자(=)를 기준으로 우변에 사용되는 고정 값을 의미한다.

  
boolean result = true; // true가 리터럴
char ch = 'a'; // 'a'가 리터럴
int i = 100; // 100이 리터럴

숫자형 리터럴에 언더스코어(`_`) 사용하기

실생활에서 긴 숫자에 3자리씩 끊어서 콤마(,)를 찍듯이 Java7부터는 언더스코어(_)를 사용하여 가독성을 높일 수 있다.

숫자형 데이터 타입이면 사용 가능하다.
꼭 3자리씩 나누어야 하는 것은 아니다.
유효하지 않은 경우
1. 숫자 리터럴 맨 앞이나 맨 뒤에 사용 불가능
2. 소숫점 앞뒤에 사용 불가능
3. 타입을 명시해주는 접미사(예. float에 F, long에 L) 앞에 사용 불가능
4. 숫자를 String으로 입력하는 경우 사용 불가능

  
// error: 1번에 해당
long l = _123000L;
int i = 456000_;

// error: 2번에 해당
float f = 12._345f;
float f = 12_.345f;

// error: 3번에 해당
double d = 89.000_d;

// error: 4번에 해당
int i = Integer.parseInt("650_000");

// ok 
int i = 9_____7;

[4] 변수 선언(Variable Declaration)

변수 선언은 메모리에 공간을 할당하는 것을 의미한다.
선언 방법: [데이터 타입] [변수명]

  
int i;
Person p;

[5] 변수 초기화(Variable Initialization)

변수 초기화는 할당한 메모리 공간에 처음으로 유의미한 값을 넣는 것을 말한다.
지역변수는 반드시 초기화해야한다.

  
i = 100; // i가 위에서처럼 이미 선언한 변수라고 가정하면
p = new Person();

5-1) 명시적 초기화(Explicit Initialization)

명시적 초기화는 선언과 동시에 초기화하는 것을 의미한다.

  
int i = 100;
Person p = new Person();

5-2) 생성자(Constructor)로 초기화

  
public class Person {
  private String name;
  private int age;

  Person() {}

  Person(String name, int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
}

  
Person p = new Person();
Person p = new Person("Alice", 20);

5-3) 초기화 블럭(Initialization Block)으로 초기화

(1) 클래스 초기화 블럭

클래스 변수(static 변수)의 초기화에 사용된다.
메모리에 로드될 때 딱 한 번만 수행된다.

(2) 인스턴스 초기화 블럭

인스턴스 변수(non-static 변수)의 초기화에 사용된다.
인스턴스를 생성할 때마다 수행된다.
생성자보다 먼저 수행된다.
여러 개의 생성자에 공통되는 부분을 묶어서 처리하기에 유용하다.

  
public class Person{
  static {} // 클래스 초기화 블럭
  {} // 인스턴스 초기화 블럭
}

🔽 Person 예제

  
public class Person{
  // 인스턴스 변수
  String name;
  int age;
  boolean dead;

  // 클래스 변수
  static int total;

  // 클래스 초기화 블럭
  static{
    total = 0;
  }

  // 인스턴스 초기화 블럭
  {
    dead = false;
    total++;
  }

  Person() {
    age = 1;
    //dead = false; // 코드 중복 => 인스턴트 초기화 블럭으로
    //total++; 
  }

  Person(String name, int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    //dead = false; // 코드 중복 => 인스턴트 초기화 블럭으로
    //total++; 
  }
}

[6] 변수의 유효범위(Scope)와 수명(Lifetime)

변수의 유효범위는 변수에 접근가능한 영역적 범위를 의미한다.
변수의 수명은 변수가 메모리에 생존해 있는 기간을 의미한다.

변수 종류	선언 위치	변수 유효범위	생성시기	소멸시기
인스턴스 변수(Instance Variable)	클래스 영역	인스턴스 내	인스턴스 생성 시	참조하는 변수 없을 시
클래스 변수(Class Variable)	클래스 영역	해당 클래스 내	메모리에 로드 시	프로그램 종료 시
지역변수(Local Variable)	메서드 영역	메서드 내	변수 선언 시	해당 메서드 끝날 시

[7] 형변환(Type Conversion)

형변환은 데이터 타입을 변환시키는 것이다.
크게 두 종류로 나눌 수 있는데 다양하게 불리고 있으니 동의어를 알아두는 게 좋을 것 같다.

7-1) Type Promotion

= Widening Conversion
= Upcasting
= 자동 형변환 = 묵시적(Implicit) 타입 변환

표현할 수 있는 값의 범위가 작은 데이터 타입에서 큰 데이터 타입으로의 형 변환
값의 손실 없이 변환된다.
컴파일러에 의해 자동으로 수행된다.

7-2) Type Casting

= Narrowing Conversion = Downcasting = 강제 형변환 = 명시적(Explicit) 타입 변환

표현할 수 있는 값의 범위가 큰 데이터 타입에서 작은 데이터 타입으로의 형 변환
값의 손실이 발생할 수 있다.
괄호 안에 변환되고자 하는 타입을 넣어 변환한다.

  
int i = 128;
byte b = (byte) i;

[8] 타입 추론(Type Inference)

타입 추론은 컴파일러가 추론 알고리즘에 따라 타입을 결정하는 것이다.
타입 추론은 Generics를 지원하는 용도로 사용되다가, Lambda를 도입하면서 개선되었다.

🚧 Generics랑 Lambda 공부하고 돌아와서 타입추론 내용 보충하기 🚧

var

var는 지역 변수로만 선언될 수 있으며, 지역 변수의 타입 추론을 위해 사용된다.
컴파일러가 변수의 초기값으로 타입을 추론해 명시해두기 때문에 변수를 읽을 때마다 추론을 위한 연산을 하지 않는다.
명시적 초기화(선언과 동시에 초기값을 부여하는 것)를 해야한다.
null, 배열, 람다 표현식으로 초기화할 수 없다.

[9] 1차 배열(1-Dimensional Array) 선언

선언

  
int[] array1D; // valid
int array1D[]; // valid

초기화

  
array1D = new int[5]; // {0, 0, 0, 0, 0}
array1D = {1, 2, 3}; 

// 물론 선언과 동시에 초기화도 가능
int[] array1D = new int[5];

[10] 2차 배열(2-Dimensional Array) 선언

선언

  
int[][] array2D; // valid
int[] []array2D; // valid
int[] array2D[]; // valid
int [][]array2D; // valid
int []array2D[]; // valid
int array2D[][]; // valid

🔽 동시에 2개의 변수를 선언할 때

  
int[][] array1, array2; // 둘다 int[][]
int[] array1[], array2; // array1은 int[][], array2는 int[]

초기화

  
array2D = new int[2][3]; // { {0, 0, 0}, {0, 0, 0} }
array2D = { {1, 2, 3}, {11, 22, 33} }; 

// 물론 선언과 동시에 초기화도 가능
int[][] array2D = new int[2][3];

참고

Language&Framework, Java

java java_live_study

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