자바 데이터 타입: 기본형, 참조형, 기본값

두 가지 부류: 기본형과 참조형

자바의 모든 값에는 타입이 있고, 그 타입은 두 부류 중 하나에 속합니다. 기본형은 원시 값을 직접 담습니다 - 숫자, 한 글자, 또는 참/거짓입니다. 참조형은 메모리의 다른 곳에 있는 객체를 가리키는 참조(포인터)를 담습니다: String, 배열, 그리고 당신이나 라이브러리가 정의하는 모든 클래스입니다.

이 구분이 중요한 이유는, 기본형은 가볍고 값으로 복사되는 반면, 참조 변수는 공유된 객체를 가리키기 때문입니다. 8가지 기본형부터 시작하세요 - 이들은 다른 모든 것이 그 위에 세워지는 토대입니다.

8가지 기본형

자바에는 정확히 8가지 내장 기본형이 있습니다. 6개는 숫자, 1개는 문자, 1개는 불리언입니다:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        byte   b = 100;          // 8비트 정수,  -128 .. 127
        short  s = 30000;        // 16비트 정수
        int    i = 2_000_000;    // 32비트 정수 (정수의 기본값)
        long   big = 9_000_000_000L; // 64비트 정수 - L에 주목

        float  f = 3.14f;        // 32비트 소수 - f에 주목
        double d = 3.141592653589793; // 64비트 소수 (소수의 기본값)

        char   c = 'A';          // 하나의 16비트 유니코드 문자
        boolean flag = true;     // true 또는 false만

        System.out.println(b + " " + s + " " + i + " " + big);
        System.out.println(f + " " + d);
        System.out.println(c + " " + flag);
    }
}

처음부터 알아둘 점이 몇 가지 있습니다: 2_000_000의 밑줄은 컴파일러가 무시하는 단순한 시각적 구분자이고, L과 f 접미사는 필수이며(자세한 내용은 아래에서), char는 작은따옴표를 쓰지만 String은 큰따옴표를 씁니다.

숫자 타입 고르기

byte나 short는 거의 필요하지 않습니다 - 이들은 거대한 배열에서만 메모리를 절약합니다. 실제 선택은 정수의 경우 int/long, 소수의 경우 float/double 사이에서 이루어집니다.

타입	크기	사용 시점
int	32비트	정수의 기본값 (~21억까지)
long	64비트	~20억을 넘는 값: 밀리초 타임스탬프, 파일 크기
double	64비트	소수의 기본값 - 좋은 정밀도
float	32비트	메모리가 빠듯하고 정밀도를 희생할 수 있을 때만

함정은 오버플로입니다. int는 범위를 초과하면 조용히 한 바퀴 돌아버립니다 - 오류 없이, 그저 틀린 답만 나옵니다:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int maxInt = Integer.MAX_VALUE; // 2147483647
        System.out.println(maxInt);
        System.out.println(maxInt + 1); // 음수로 돌아버린다!

        long safe = (long) maxInt + 1;  // 먼저 long으로 승격시킨다
        System.out.println(safe);
    }
}

maxInt + 1이 -2147483648로 오버플로되는 이유는 두 피연산자가 모두 int이고 결과도 int로 남기 때문입니다. 한쪽을 먼저 long으로 캐스팅하면 연산이 64비트로 수행됩니다. 값이 커질 수 있을 때 - 특히 1970년 이후의 밀리초 - 는 long을 쓰세요.

리터럴과 그 접미사

그냥 쓴 숫자 리터럴에는 기본 타입이 있고, 이것이 사람들을 곤란하게 만듭니다. 100은 int이고, 3.14는 double입니다. long이나 float 리터럴을 쓰려면 접미사를 붙여야 합니다:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        long population = 8_000_000_000L; // L이 없으면 int에 너무 크다 -> 오류
        float ratio = 0.5f;               // f가 없으면 오른쪽은 double이다 -> 오류
        double pi = 3.14;                 // 정상 - 소수는 기본적으로 double

        System.out.println(population);
        System.out.println(ratio + " " + pi);
    }
}

8_000_000_000L에서 L을 빼면 코드가 컴파일되지 않습니다. 리터럴이 long 변수에 도달하기도 전에 int 범위를 넘기 때문입니다. 0.5f에서 f를 빼면 자바는 캐스트 없이 double을 float에 할당할 수 없다고 불평합니다. 접미사는 대소문자를 구분하지 않지만, 대문자 L을 쓰세요 - 소문자 l은 숫자 1과 똑같이 보입니다.

char는 변장한 숫자다

char는 16비트 유니코드 코드 단위를 저장하는데, 이는 곧 작은 부호 없는 정수 역할도 한다는 뜻입니다. 산술 연산을 할 수 있고, 캐스트로 서로 변환할 수 있습니다:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        char letter = 'A';
        int code = letter;          // 65 - 'A'의 유니코드 값
        char next = (char) (letter + 1); // 'B'

        System.out.println(code);
        System.out.println(next);
    }
}

이것은 글자를 이동시킬 때 가끔 유용하지만, 텍스트 처리를 여기에 의존하지는 마세요 - 그것은 String의 역할입니다. char는 작은따옴표('A')를 쓴다는 점에 주의하세요. 큰따옴표("A")는 한 글자짜리 String을 만들며, 이는 완전히 다른 타입입니다.

기본값 (그리고 지역 변수의 함정)

초기화하지 않은 필드와 배열 요소는 합리적인 기본값을 받습니다. 하지만 이는 필드와 배열 칸에만 적용됩니다 - 지역 변수는 기본값을 전혀 받지 않으며, 값을 할당하기 전에 사용하는 것은 런타임의 깜짝 사고가 아니라 컴파일 오류입니다.

public class Main {
    static int counter;        // 필드 -> 기본값 0
    static boolean ready;      // 필드 -> 기본값 false
    static String name;        // 필드 -> 기본값 null

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(counter); // 0
        System.out.println(ready);   // false
        System.out.println(name);    // null

        int[] nums = new int[3];     // 배열 요소의 기본값은 0
        System.out.println(nums[0]); // 0
    }
}

만약 대신 main 안에서 int x; System.out.println(x);라고 썼다면, 컴파일러는 "variable x might not have been initialized"라며 이를 거부합니다. 이 엄격함은 장점입니다 - 쓰레기 값을 읽는 것을 막아줍니다. 기억해 둘 기본값: 숫자 타입은 0, boolean은 false, char는 ' ', 그리고 모든 참조형은 null입니다.

다음: Strings

String은 당신이 가장 많이 다루게 될 참조형입니다 - 텍스트, 이어 붙인 값, 사용자 입력. 여기서 다룬 기본형들과는 다르게 동작합니다: 객체이고, 불변(immutable)이며, 문자열 비교에는 그 나름의 함정이 있습니다. 다음 페이지에서 이를 다룹니다.