자바 연산자: 산술, 비교, 논리, 대입

연산자가 하는 일

연산자는 값을 결합해 새로운 값을 계산하는 기호입니다. 이미 +로 더하고 >로 비교하는 식으로 자연스럽게 사용하고 있을 것입니다. 자바는 이들을 몇 가지 부류로 묶습니다. 산술, 비교, 논리, 대입, 그리고 증감과 삼항 연산자 같은 몇 가지 특수한 것들입니다.

대부분의 연산자는 두 값(기호 앞에 하나, 뒤에 하나)을 받아 결과를 만들어 냅니다. 핵심은 그 결과가 어떤 타입인지, 그리고 어떤 순서로 적용되는지를 아는 것입니다. 바로 여기서 초보자가 걸려 넘어집니다.

산술 연산자

다섯 개의 산술 연산자는 숫자를 다룹니다. +, -, *, /, %(나머지)입니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 17;
        int b = 5;

        System.out.println(a + b);   // 22
        System.out.println(a - b);   // 12
        System.out.println(a * b);   // 85
        System.out.println(a / b);   // 3  (정수 나눗셈!)
        System.out.println(a % b);   // 2  (나머지)
    }
}

% 연산자는 나눗셈 후의 나머지입니다. 17 % 5는 2인데, 5가 17에 세 번 들어가고 2가 남기 때문입니다. 나누어떨어지는지 확인할 때 쓰는 일상적인 도구이며, n % 2 == 0은 "n이 짝수인가?"를 확인하는 표준 방법입니다.

또한 +는 두 가지 역할을 한다는 점에 유의하세요. 숫자에서는 더하지만, 어느 한쪽에 String이 있으면 텍스트를 이어 붙입니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Total: " + 3 + 4);   // Total: 34
        System.out.println("Total: " + (3 + 4));  // Total: 7
    }
}

첫 번째 줄은 왼쪽에서 오른쪽으로 읽힙니다. "Total: " + 3은 이미 문자열이므로 4가 텍스트로 덧붙여집니다. 계산을 먼저 하고 싶다면 그 계산을 괄호로 감싸세요.

정수 나눗셈의 함정

이것은 가장 흔한 단 하나의 놀라움입니다. /의 두 피연산자가 모두 정수일 때, 자바는 정수 나눗셈을 수행하고 소수 부분을 버립니다. 반올림하지 않고 0 방향으로 잘라냅니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(5 / 2);        // 2.5가 아니라 2
        System.out.println(9 / 10);       // 0
        System.out.println(5.0 / 2);      // 2.5  (double 하나면 충분)
        System.out.println((double) 5 / 2); // 2.5 (피연산자 하나를 캐스팅)
    }
}

소수 결과를 얻으려면 적어도 하나의 피연산자를 double로 만드세요. .0을 붙여 쓰거나, 한쪽을 (double)로 캐스팅하면 됩니다. (double)(5 / 2)는 도움이 되지 않습니다. 정수 나눗셈 5 / 2가 캐스팅 전에 이미 일어났기 때문입니다. 결과가 아니라 피연산자를 캐스팅해야 합니다.

비교 연산자

비교 연산자는 예/아니오 질문을 던지고 boolean을 반환합니다. 여섯 개가 있습니다. ==, !=, <, >, <=, >=입니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int score = 75;

        System.out.println(score >= 60);   // true
        System.out.println(score == 100);  // false
        System.out.println(score != 0);    // true
    }
}

=(대입 - "이 값을 여기에 넣어라")와 ==(비교 - "이들이 같은가?")의 차이에 주의하세요. 이 둘을 혼동하는 것은 전형적인 버그입니다.

중요한 주의 사항이 있습니다. ==는 객체의 참조를 비교하지 내용을 비교하지 않습니다. 문자열에는 .equals()를 사용하세요.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String a = "hi";
        String b = new String("hi");

        System.out.println(a == b);        // false - 서로 다른 객체
        System.out.println(a.equals(b));   // true  - 같은 텍스트
    }
}

int와 boolean 같은 기본형에는 ==를 사용하고, String 같은 객체의 내용을 비교할 때는 항상 .equals()를 사용하세요.

논리 연산자

논리 연산자는 불리언 값을 결합합니다. &&(그리고), ||(또는), !(부정)입니다. "충분히 나이가 많고 그리고 표를 가지고 있다" 같은 조건을 이렇게 표현합니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int age = 20;
        boolean hasTicket = true;

        System.out.println(age >= 18 && hasTicket);  // true
        System.out.println(age < 13 || hasTicket);    // true
        System.out.println(!hasTicket);                // false
    }
}

&&와 ||는 단축 평가를 합니다. 자바는 답이 확실해지는 즉시 평가를 멈춥니다. &&에서는 왼쪽이 false이면 오른쪽은 결코 검사되지 않고, ||에서는 왼쪽이 true이면 오른쪽이 건너뛰어집니다. 이것은 단순한 최적화가 아니라 안전을 위해 기댈 수 있는 성질입니다.

if (text != null && text.length() > 0) { ... }

text가 null이면 왼쪽이 false가 되어 text.length()는 결코 호출되지 않으므로 NullPointerException을 피할 수 있습니다. 순서를 뒤집으면 프로그램이 멈출 것입니다.

대입과 증감

=는 대입하지만, 자바에는 연산과 대입을 결합한 복합 대입도 있습니다. +=, -=, *=, /=, %=입니다. 그리고 ++ / --는 1을 더하거나 뺍니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int count = 10;

        count += 5;   // count = count + 5  -> 15
        count -= 2;   // -> 13
        count *= 2;   // -> 26
        System.out.println(count);

        count++;      // -> 27
        count--;      // -> 26
        System.out.println(count);
    }
}

++에는 두 가지 형태가 있습니다. 후위(count++)는 이전 값을 반환한 다음 증가시키고, 전위(++count)는 먼저 증가시킨 다음 새 값을 반환합니다. 이 차이는 결과를 같은 식 안에서 사용할 때만 의미가 있습니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 5;
        System.out.println(x++);   // 5를 출력한 뒤 x는 6이 된다
        System.out.println(++x);   // x는 7이 되고 7을 출력한다
    }
}

++가 단독으로 한 줄에 있을 때는 후위와 전위가 차이가 없습니다. 그러니 더 명확하게 읽히는 쪽을 선택하고, 증감을 더 큰 식 안에 욱여넣지 마세요.

삼항 연산자

삼항 연산자 condition ? a : b는 값을 만들어 내는 간결한 if/else입니다. 조건이 true이면 a로, 그렇지 않으면 b로 평가됩니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int score = 72;

        String result = score >= 60 ? "pass" : "fail";
        System.out.println(result);   // pass

        int max = (score > 100) ? 100 : score;
        System.out.println(max);      // 72
    }
}

짧은 둘 중 하나의 대입에서 빛을 발합니다. 삼항 연산자 안에 삼항 연산자를 중첩하려는 유혹은 참으세요. 금세 읽기 어려워지며, 평범한 if/else가 더 명확합니다.

우선순위와 괄호

연산자는 수학과 매우 비슷하게 정해진 순서로 적용됩니다. *, /, %는 +와 -보다 더 강하게 묶이고, 이들은 비교 연산자보다 더 강하게, 비교 연산자는 &&보다 더 강하게, 마지막으로 ||가 옵니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(2 + 3 * 4);        // 20이 아니라 14
        System.out.println((2 + 3) * 4);      // 20
        System.out.println(5 > 3 && 1 < 2);   // true
    }
}

전체 표를 외울 필요는 없습니다. 식이 여러 부류를 섞거나 순서를 따지기 위해 잠시 멈춰야 할 때는 괄호를 넣으세요. 비용이 들지 않으면서도 다음에 읽는 사람에게 의도를 분명하게 드러냅니다.

다음: 타입 캐스팅

여기서 본 함정들 중 몇 가지 - 정수 나눗셈, int와 double을 섞는 것 - 은 결국 타입의 문제로 귀결됩니다. 숫자 타입 사이를 의도적으로 변환하는 것을 캐스팅이라고 하며, 그것이 다음 페이지의 주제입니다.