[Java] 연산자 (Operator)

연산자

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연산자는 '연산을 수행하는 기호'를 말한다.

java에서는 사칙연산을 비롯해서 다양한 연산자를 제공하는데 이러한 연산자가 연산을 수행하려면 대상이 있어야 한다.

이것을 '피연산자(operand)'라고 한다.

 

연산자 : 연산을 수행하는 기호 ( + ,  - ,  * ,  / ,  %  등)

피연산자 : 연산자의 작업 대상 (변수, 상수, 리터럴, 수식)

 

연산자의 개수를 보면 많지만 비슷한 것들끼리 종류별로 묶으면 많지 않다.

종류	연산자	설명
산술 연산자	+   -   *   /   %   <<   >>	사칙 연산과 나머지 연산(%)
비교 연산자	>   <   >=   <=   ==   !=	크고 작음과 같고 다름을 비교
논리 연산자	&&   ||   !   &   |   ^   ~	그리고(AND)와 또는(OR)으로 조건을 연결
대입 연산자	=	우변의 값을 좌변에 저장
기 타	(type) ? : instanceof	형변환 연산자, 삼항 연산자, instanceof연산자

 

# 피연산자의 분류

   : 피연산자의 개수가 1개면 단항 연산자, 2개면 이항 연산자, 3개면 삼항연산자라고 한다.

 

- 2 - 5

여기서 '-2'의 '-'는 부호연산자

'-2' 와 '5' 사이의 '-' 는 뺄셈(산술) 연산자

여기서 피 연산자는 '-2' 와 '5' 이렇게 두 개이다.

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연산자의 우선순위

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식에 사용된 연산자가 둘 이상인 경우에는 연산자의 우선순위에 의해서 연산 순서가 결정됩니다.

우리가 일상에서 마주하는 연산자와 다를게 없으니 겁먹을 필요가 1도 없습니다.

연산자의 우선순위

 

식	설명
-x +3	단항 연산자가 이항 연산자보다 우선순위가 높다 → x의 부호를 먼저 바꾸고 덧셈 수행
x + 5 * y	곱셈과 나눗셈이 덧셈과 뺄셈보다 우선순위가 높다.
x + 1 > y - 2	비교 연산자보다 산술 연산자가 먼저 수행된다
x > 1 && x <5	논리 연산자'&&'보다 비교 연산자'<'가 먼저 수행된다.
result = x + y * 3	대입 연산자는 우선순위가 가장 낮다.

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단항 연산자

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1. 증감 연산자

증감연산자는 피연산자에 저장된 값을 증가 또는 감소시키는 역할을 한다. (상수는 불가능)

피연산자로는 정수와 실수가 모두 가능하지만, 상수는 값을 변경할 수 없으므로 불가능하다.

또 증감연산자는 변수에만 사용되는 단항연산자이다

 

• 증가 연산자 (++) - 피연산자의 값을 1 증가
• 감소 연산자 ( -- ) - 피연산자의 값을 1 감소

 

증감연산자는 단항 연산자이지만 증감연산자는 양쪽 모두에 붙일 수 있다. 

피연산자의 왼쪽에 붙으면 전위형, 오른쪽에 붙으면 후위형이라고 한다.

타입	설명	ex
전위형	값이 참조되기 전에 증가	a = ++i;
후위형	값이 참조 된 후에 증가	a = i++;

 

- 전위형(prefix)은 증가연산이 먼저 되고 할당이 된다.

전위형

 

- 후위형(postfix)은 변수가 먼저 할당이 되고 증가연산이 후에 이루어 진다.

후위형

 

전위형, 후위형 예시

이렇게 증감연산자는 연산의 순서를 잘 생각하여 코드를 작성해야 한다.

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2. 부호 연산자(+, -)

부호연산자는 boolean 과 char 를 제외한 기본형에만 사용 가능

:  - 는 부호를 반대로 변경한 결과를 반환 (음수 → 양수 / 양수 → 음수)

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산술 연산자 ( + - * / % )

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주의할 점

  / 와 % 는 0으로 나눌 수 없다. 

 % 는 나머지 연산자로 몫으로 나눈 나머지를 반환한다. ex) 5 % 2 = 1

나누는 수로 음수도 허용되지만 부호는 무시된다.

 

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비트 연산자 ( &  |  ^  ~  >>  << )

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1. 비트 논리연산자  (  &  |  ^  )

비트단위로 연산한 값을 반환하고 실수는 허용하지 않는다. (정수와 문자만 허용)

| 는 OR 연산, & 는 AND 연산, ^ 는 XOR 연산(서로 다를 때만 참)을 수행한다.

X	Y	X | Y	X & Y	X ^ Y
1	1	1	1	0
1	0	1	0	1
0	1	1	0	1
0	0	0	0	0

 

2. 비트 전환연산자 ( ~ )

피연산자를 2진수로 표현했을 때 0은 1로, 1은 0으로 바꾼다.

X	~ X
1	0
0	1

 

3. 쉬프트 연산자 ( <<    >> )

<<

- 부호에 상관없이 2진수를 표현한 값들을 왼쪽으로 2자리 이동

- 자리에서 벗어난 값들은 버려지고 빈자리는 0으로 채움

ex ) 8 << 2

    00001000 → 00100000 → 32

 

 

>>

- 부호를 유지한 채 양수인 경우 0, 음수인 경우는 빈자리를 1로 채운다.

 

ex ) - 8 >> 2

    11111000 → 11111110 → - 2

 

ex > 8 >> 2

      00001000 → 00000010 →  2

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비교 연산자

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" 비교 연산자 : 값 간의 비교 (논리) "

" 비교연산자 자체로 하나의 조건 "

 

비교 연산자는 주로 조건문과 반복문의 조건식에 사용되고 연산 결과는 논리형 true와 false로 이루어 진다.

비교 연산자는 이항 연산자이다. 그러므로 피연산자의 타입이 서로 같아야 하고 다를 경우에는 자료형의 범위가 큰 쪽으로 자동 현 변환되어 피연산자의 타입을 일치시키고 난 후에 비교한다.

 

비교 연산자는 아래와 같이 대소비교 연산자( <,  <=,  >,  >= )와 등가비교 연산자(==,  !=)로 나누어 볼 수 있다.

• 대소비교 연산자

대소비교 연산자	연산 결과
>	좌변 값이 크면 true 아니면 false
<	좌변 값이 작으면 true 아니면 false
>=	좌변 값이 크거나 같으면 true 아니면 false
<=	좌변 값이 작거나 같으면 true 아니면 false

 

• 등가비교 연산자 

등가비교 연산자	연산 결과
==	두 값이 같으면 true
!=	두 값이 다르면 true

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논리 연산자

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" 조건이 여러 개가 있을 때 조합하는 방법 "

- 논리 연산자는 피연산자로 boolean형 또는 boolean형 값을 결과로 하는 조건식 만을 허용한다.

- 연산의 결과는 boolean

 

• && - 하나라도 거짓이 있으면 거짓
• || - 하나라도 참이 있으면 참
• ! - 반대(반전) 표현 : 단항에도 붙을 수 있고 다항연산보다 먼저 실행

&& (AND 결합)	피연산자 양쪽 모두 true이어야 true
|| (OR 결합)	피연산자 중 어느 한 쪽이 true이면 true
! (논리부정 연산자)	피연산자가 true이면 false로, false이면 true로 반대로 바꾸는 것

 

 

1. x는 30보다 크고 50보다 작다.

 

 

2. x는 2의 배소 또는 3의 배수이다.

 

3. x는 2의 배수 또는 3의 배수지만 6의 배수는 아니다.

- 위에서 괄호를 사용한 이유는 '&&'가 '||'보다 우선순위가 높기 때문이고 만약 괄호를 사용하지 않으면 '&&'를 먼저 연산한다.

- 위처럼 하나의 식에 '&&'와 '||'가 둘 다 포함된 경우에는 어떠한 경우라도 괄호를 사용해서 우선순위를 명확히 해 주는 것이 좋다.

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조건 연산자 (삼항 연산자)

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- 조건 연산자는 조건식, 식1, 식2 로 총 3개의 피연산자로 두는 삼항 연산자이며 삼항 연산자는 조건 연산자 뿐이다.

 

조건식의 결과가 true 이면 식1이, false이면 식2의 결과를 받는다.

조건 연산자 식

 

 

조건식 'x > y' 의 결과가 true이면 변수 max 값에는 x 의 값이 저장되고. false 이면 y의 값이 저장된다.

 

 

만약 x = 15, y =5라고 가정했을 때, 위 코드는 다음과 같은 과정으로 계산된다.

 

조건 연산자는 조건문인 if문으로 바꿔 쓸 수 있다.

max = (x > y) ? x : y ;  → 이 조건연산자는 아래의 if문과 같다.

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복합 대입 연산자

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- 대입 연산자를 기준으로 오른쪽의 값을 왼쪽에 저장한다.

ex ) i = i + 3  →  i += 3;    // 이때 '+=' 이렇게 결합된 두 연산자는 공백 없이 붙여 써야 한다.

=	op=
i = i + 2 ;	i += 2 ;
i = i - 2 ;	i -= 2 ;
i = i * 2 ;	i *= 2 ;
i = i / 2 ;	i /= 2 ;
i = i % 2 ;	i %= 2;
i = i << 2 ;	i <<= 2;
i = i & 2 ;	i &= 2 ;
i = i * (5 + a);	i *= (5 + a)

마지막 줄처럼 대입 연산자의 우변이 둘 이상의 항으로 이루어져 있는 경우에

'i *= 5 + a' 를 'i = i * 5 + a'와 같이 오해하지 않도록 하자.