02 자바 프로그래밍 기초

2.1 자바 프로그램 구성 요소

자바의 기본적인 정책은 정적 자료형

클래스

자바와 같은 객체 지향 언어의 기본적인 빌딩 블록
필요한 클래스를 하나씩 만들어감으로써 전체 프로그램이 완성된다.
클래스 이름을 이루는 단어의 첫 번째 글자는 항상 대문자로 하는 것이 좋다.
예시) MyFirstProgram (CamelCase)
소스 파일 이름은 public이 붙은 클래스의 이름과 동일

메소드

특정한 작업을 수행하는 코드의 묶음
{ } 사이에 원하는 문장 추가

자바 프로그램의 일반적인 구조

일반적으로 하나의 소스 파일은 하나의 클래스를 포함
하나의 클래스 안에 여러 개의 메소드 포함
메소드 안에 여러 개의 문장 포함

문장

사용자가 컴퓨터에게 작업을 지시하는 단위
문장의 끝은 항상 세미콜론(;)으로 끝나야 한다

주석

소스 코드가 하는 일을 설명하는 설명글로서 프로그램의 실행 결과에 영향을 끼치지 않는다.
/* text*/ : 여러줄
// text : 한줄

2.2 변수와 자료형

변수

데이터를 담아두는 상자
사용하기 전에 반드시 미리 선언

식별자 만들기

식별자 : 클래스, 메소드, 변수의 이름
규칙
- 알파벳 문자와 숫자, 밑줄 문자 _로 이루어진다.
- 숫자로 시작할 수 없다.
- 특수 문자는 $ _ 사용 가능.
- 대문자와 소문자를 구별하여 취급
- 자바 언어 키워드와 똑같은 이름은 허용안됨
식별자는 단순한 이름보다 의미 있는 이름을 사용하는 것이 좋다.
식별자의 관례
- 클래스명 : 각 단어의 첫 글자는 대문자
- 변수명, 메소드명 : 첫 단어의 첫글자는 소문자 두 번째 단어부터는 첫 글자가 대문자
- 상수 : 모든 글자를 대문자

자료형

변수에 저장되는 데이터 타입
상자의 종류와 크기를 나타낸다고 할 수 있음
크게 기초형(primitive)과 참조형(reference)의 자료형이 있음

기초형

byte, short, int, long, float, double, char, boolean
자세한 내용은 https://kyeong-hoon.tistory.com/7 참고

문자형

char는 하나의 문자 저장
자바에서 2바이트 유니코드를 사용하는 것은 아스키 코드만을 사용하는 다른 언어에 비하여 장점이 됨
ASCII와 호환이 가능하면서 유니코드를 표현할 수 있는 UTF-8 인코딩이 많이 사용된다.

리터럴

소스 코드에 직접 쓰여 있는 값
정수형 리터럴 : 10진수, 8진수, 16진수(0x), 2진수(0b)
부동소수점형 리터럴 : 일반표기법이나 지수 표기법으로 표현 ( 300000 == 3e5 == 3 x 10⁵)
- double형이 기본
- 필연적으로 오차 발생 : 비트가 한정적이고, 정확하게 표현할 수 없는 숫자가 있기 때문
  (ex 0.1은 0.100000001490116119384765625과 같이 표현
- 큰 금액을 정확하게 계산하려면 java.math.BigDecimal 클래스 사용
논리형 리터럴 : 참과 거짓을 나타내는데 사용 (true, false)

상수

프로그램이 실행되는 동안, 값이 변하지 않는 수 또는 변경 불가능한 수
final 키워드를 이용하여 상수 정의

변수 타입 추론 기능

Java 10부터 var 키워드를 이용해 지역 변수의 타입을 자동으로 추론 가능
복잡한 변수 타입에 사용
징겨 변수 유형을 추론하기에 충분한 정보가 없으면 컴파일 실패

var id = 0; // 충분한 정보가 없어서 정수형으로 가정
var sum;    // 변수 sum의 타입을 추측할 정보가 부족함. 컴파일 오류!!

문자열

문자들의 모임
내장된 문자열 자료형은 없고, String 클래스 제공 (String 클래스를 문자열 자료형이라고 생각)

형변환

하나의 자료형을 다른 자료형으로 변환
자동적인 형변환 : 수식을 계산할 때 가장 범위가 넓은 피연산자의 타입으로 변환됨

강제적인 형변환 : 형변환 연산자 사용 (ex double x = 3.5; int y = (int) x;)
더 작은 크기의 자료형에 값을 저장하는 형변환은 정보를 잃을 수 있다.

int i;
double f;
f = 1 / 5;
System.out.println(f);

f = (double) 1 / 5;
System.out.println(f);

i = (int) 1.7 + (int) 1.8;
System.out.println(i);


결과
0.0 // 피연산자가 정수 이므로 정수 연산으로 계산되어 0이 된다.
0.2 // 형변환 연산자에 의해 1은 부동소수점수 1.0으로 변환, 하나가 double형이므로 5도 자동 형변환됨
2

2.3 콘솔에서 입력받기

입력받기

콘솔에서 읽는 것은 System.in을 사용. 키보드에서 바이트를 읽어서 전달
Scanner 객체를 이용해 바이트들을 정수나 실수, 문자열로 변환

import 문장

Scanner 클래스는 자바 패키지에서 제공하는 클래스
java.util 패키지에 있음
import를 통해 컴파일러에게 위치를 알려줌
shift + ctrl + O : import

Scanner 클래스

키보드로부터 바이트 값을 받아서 분리자를 이용하여 각 바이트들을 토큰으로 분리
분리자는 공백문자 (' ', '\n', '\t')
ex) "Kim 20 84.0" 입력시 "Kim"과 "20", "84.0"으로 분리
next() : 공백문자로 분리된 다음 단어를 반환 (문자열로 반환)
nextInt() : 정수 / nextDouble() : 부동소수점수 / nextLine() : 한 줄의 문자열

2.4 수식과 연산자

(https://kyeong-hoon.tistory.com/7 더 자세한 내용)

수식

연산자 : 특정한 연산을 나타내는 기호
피연산자 : 연산의 대상

연산자

연산자에는 우선순위가 존재

우선순위	연산자	내용
1	(), []	괄호 / 대괄호
2	!, ~, ++, --	부정 / 증감 연산자
3	*, /, %	곱셈 / 나눗셈 연산자
4	+, -	덧셈 / 뺄셈 연산자
5	<<, >>, >>>	비트단위의 쉬프트 연산자
6	<, <=, >, >=	관계 연산자
7	==, !=
8	$	비트단위의 논리연산자
9	^
10	\|
11	&&	논리곱 연산자
12	\|\|	논리합 연산자
13	? :	조건 연산자(삼항 연산자)
14	=, +=, -=, *=, /=, %=, <<=, >>=, &=, ^=, ~=	대입 / 할당 연산자

산술 연산

+ - * / %

초 단위의 시간을 받아서 몇 분과 몇 초인지를 계산하여 출력하는 프로그램

package practice;

import java.util.Scanner;

public class CalTime {

	public static void main(String[] args) {
		
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		
		System.out.print("초를 입력하시오 : ");
		int time = sc.nextInt();
		int min = time / 60;
		int sec = time % 60;
		System.out.println(time + "초는 " + min + "분 " + sec + "초 입니다.");
	}

}

-------------------------------------------------------------------------------
초를 입력하시오 : 500
500초는 8분 20초 입니다.

증감 연산자

++x --x x++ x--

복합 대입 연산자

대입 연산자와 산술 연산자를 합친것
+= -= *= /= %=

관계 연산자

결과 : true / false
== != > < >= <=

논리 연산자

여러 개의 조건을 조합하여 참인지 거짓인지를 따짐
&& (모두 참이여야 참) || (하나라도 참이면 참) ! (반대)

비트 연산자

~ : 비트 NOT : 비트 패턴을 반전
& : 비트 AND : 하나라도 0이면 결과는 0
^ : 비트 XOR : 두 비트가 다르면 1 같으면 0
| : 비트 OR : 하나라도 1이면 결과는 1
예시 : 특정한 센서 값이 1이 되었는지 검사 (원하는 위치만 1 나머지 0 넣고 & 연산해서 결과를 0과 비교)

비트 이동 연산자

<< : 비트 왼쪽 이동 : 2배 효과
>> : 비트 오른쪽 이동 : 1/2 효과 (왼쪽 비트가 부호 비트로 채워짐)
>>> : 비트 오른쪽 이동 : 1/2 효과 (왼쪽 비트가 0으로 채워짐)

조건 연산자

3개의 피연산자를 가지는 삼항 연산자
조건식 ? 결과1 : 결과2

사례
absolute_value = (x > 0) ? x : -x; // 절대값 계산
max_value = (x > y) ? x : y;       // 최대값 계산
min_value = (x < y) ? x : y;       // 최소값 계산

Mini Project

섭씨-화씨 온도 변환

package practice;

import java.util.Scanner;

public class FtoC {

	public static void main(String[] args) {
		
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		while (true) {
			System.out.println("=============================");
			System.out.println("1. 화씨-->섭씨");
			System.out.println("2. 섭씨-->화씨");
			System.out.println("=============================");
			System.out.println();
			
			System.out.print("\n번호를 선택하시오: ");
			int choice = sc.nextInt();
			if (choice == 1) {
				System.out.print("화씨온도를 입력하세요: ");
				double temf = sc.nextDouble();
				double temc = (5.0/9.0)*(temf - 32);
				System.out.println("섭씨온도는 " + temc);
				break;
			} else if (choice == 2){
				System.out.println("섭씨온도를 입력하세요: ");
				double temc = sc.nextDouble();
				double temf = (9.0/5.0)*temc + 32;
				System.out.println("화씨온도는 " + temf);
				break;
			} else {
				System.out.println("잘못된 입력입니다. 다시 입력해주세요");
			}
		}
		sc.close();
		
	}

}

결과
=============================
1. 화씨-->섭씨
2. 섭씨-->화씨
=============================


번호를 선택하시오: 3
잘못된 입력입니다. 다시 입력해주세요
=============================
1. 화씨-->섭씨
2. 섭씨-->화씨
=============================


번호를 선택하시오: 1
화씨온도를 입력하세요: 200
섭씨온도는 93.33333333333334

Summary

클래스는 자바와 같은 객체 지향 언어의 기본적인 빌딩 블록이다. 클래스들이 모여서 하나의 자바 프로그램이 된다.
메소드는 특정한 작업을 수행하는 코드의 묶음이다.
문장은 사용자가 컴퓨터에게 작업을 지시하는 단위이다.
변수는 데이터를 담아두는 상자로 생각할 수 있다.
자바에는 크게 나누어서 기초형과 참조형의 자료형이 있다.
기초형은 다시 정수형, 실수형, 문자형, 논리형으로 분류할 수 있고 참조형에는 클래스, 배열, 인터페이스가 있다.
System.in과 Scanner 객체를 이용하여 콘솔에서 정수나 실수, 문자열을 읽는다.
import 문장은 다른 클래스를 포함시키는 문장이다.
자바는 + - * / % 등의 산술 연산자를 제공한다.
자바는 < > <= >= 등의 관계 연산자를 제공한다.
자바는 && || !와 같은 논리 연산자를 제공한다.

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02 자바 프로그래밍 기초

2.1 자바 프로그램 구성 요소

클래스

메소드

자바 프로그램의 일반적인 구조

문장

주석

2.2 변수와 자료형

변수

식별자 만들기

자료형

기초형

문자형

리터럴

상수

변수 타입 추론 기능

문자열

형변환

2.3 콘솔에서 입력받기

입력받기

import 문장

Scanner 클래스

2.4 수식과 연산자

수식

연산자

산술 연산

증감 연산자

복합 대입 연산자

관계 연산자

논리 연산자

비트 연산자

비트 이동 연산자

조건 연산자

Mini Project

Summary

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