2. 변수와 자료형, 연산자

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변수 선언 및 초기화

변수란?

변수는 데이터를 저장하는 메모리 공간입니다. 값을 담는 상자라고 생각하면 쉽습니다.

int age = 25;
//  ↑   ↑   ↑
// 자료형 변수명 값

자료형: 변수에 저장될 데이터의 종류
변수명: 변수를 식별하는 이름
값: 변수에 저장되는 실제 데이터

변수명 규칙

필수 규칙 (지키지 않으면 오류):

문자, 숫자, 언더바(_), 달러($)만 사용 가능
숫자로 시작 불가
키워드(예약어) 사용 불가
대소문자 구분
공백 사용 불가

권장 규칙 (관례):

카멜 케이스(camelCase) 사용
의미있는 이름 사용

// 올바른 변수명
int studentAge = 20;
double totalPrice = 15000.0;

// 잘못된 변수명
int 3number = 10;      // 숫자로 시작 (오류)
int my number = 5;     // 공백 포함 (오류)
int class = 100;       // 키워드 사용 (오류)

선언과 초기화

선언 (Declaration):

int number;           // 변수 선언만
double price;

초기화 (Initialization):

int number = 10;      // 선언과 동시에 초기화
double price = 5000.0;

선언 후 초기화:

int number;
number = 10;          // 나중에 초기화

여러 변수 선언:

int a, b, c;                    // 여러 변수 선언
int x = 10, y = 20, z = 30;     // 선언과 초기화

⚠️ 초기화하지 않은 지역 변수

Java에서는 초기화하지 않은 지역 변수를 사용하면 컴파일 오류가 발생합니다.

기본 자료형 (Primitive Types)

Java의 기본 자료형은 총 8가지입니다.

정수형

자료형	크기	값의 범위
`byte`	1바이트	-128 ~ 127
`short`	2바이트	-32,768 ~ 32,767
`int`	4바이트	약 -21억 ~ 21억
`long`	8바이트	약 -9경 ~ 9경

byte smallNumber = 100;
short temperature = -10;
int population = 50000000;
long distance = 384400000L;  // long은 L 붙이기

실수형

자료형	크기	정밀도
`float`	4바이트	소수점 7자리
`double`	8바이트	소수점 15자리

float pi = 3.14f;              // float은 f 붙이기
double e = 2.718281828;

문자형

자료형	크기	값의 범위
`char`	2바이트	유니코드 문자

char grade = 'A';              // 작은따옴표
char koreanChar = '가';

논리형

자료형	크기	값의 범위
`boolean`	1비트	true, false

boolean isStudent = true;
boolean hasLicense = false;

참조 자료형 (Reference Types)

String (문자열)

String은 문자열을 다루는 참조 자료형입니다.

String name = "홍길동";
String greeting = "Hello, Java!";
String empty = "";              // 빈 문자열

기본 자료형 vs 참조 자료형

구분	기본 자료형	참조 자료형
종류	byte, short, int, long, float, double, char, boolean	String, Array, Class 등
저장 위치	스택(Stack)	힙(Heap)
기본값	0, 0.0, false 등	null
크기	고정	가변

// 기본 자료형
int num = 10;          // 값 자체를 저장

// 참조 자료형
String str = "Hello";  // 객체의 주소를 저장

String 연결

String firstName = "Gil-dong";
String lastName = "Hong";
String fullName = lastName + " " + firstName;

System.out.println(fullName);  // Hong Gil-dong

String과 숫자의 결합

int age = 25;
String message = "나이: " + age;  // "나이: 25"

String result = "10" + 20;        // "1020" (문자열 연결)

형변환 및 타입 캐스팅

자동 형변환 (Implicit Casting)

작은 타입에서 큰 타입으로 변환할 때는 자동으로 형변환됩니다.

byte → short → int → long → float → double
         char →

int intValue = 100;
long longValue = intValue;       // int → long (자동)
double doubleValue = intValue;   // int → double (자동)

강제 형변환 (Explicit Casting)

큰 타입에서 작은 타입으로 변환할 때는 명시적으로 형변환해야 합니다.

double pi = 3.14159;
int intPi = (int) pi;            // 3 (소수점 이하 버림)

long longValue = 1000L;
int intValue = (int) longValue;

⚠️ 데이터 손실 주의

강제 형변환 시 데이터 손실이 발생할 수 있습니다.
• 실수 → 정수: 소수점 이하 버림
• 큰 정수 → 작은 정수: 오버플로우 가능

연산 시 자동 형변환

int a = 10;
double b = 3.0;
double result = a / b;      // int가 double로 자동 변환
System.out.println(result);  // 3.3333...

// 정수 나눗셈 주의!
int c = 10;
int d = 3;
double result2 = c / d;      // 3.0 (정수 나눗셈)
double result3 = (double) c / d;  // 3.333... (실수 나눗셈)

실습: 형변환

public class CastingTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 자동 형변환
        int num = 100;
        double dNum = num;
        System.out.println("자동 형변환: " + dNum);  // 100.0

        // 강제 형변환
        double pi = 3.14159;
        int intPi = (int) pi;
        System.out.println("강제 형변환: " + intPi);  // 3

        // 연산 시 형변환
        int a = 10, b = 3;
        System.out.println("정수 나눗셈: " + (a / b));        // 3
        System.out.println("실수 나눗셈: " + ((double)a / b));  // 3.333...
    }
}

산술 연산자

산술 연산자는 수학적 계산을 수행합니다.

연산자	의미	예시	결과
`+`	덧셈	`5 + 3`	8
`-`	뺄셈	`5 - 3`	2
`*`	곱셈	`5 * 3`	15
`/`	나눗셈	`5 / 3`	1 (정수 나눗셈)
`%`	나머지	`5 % 3`	2

기본 산술 연산

int a = 10, b = 3;

System.out.println(a + b);  // 13
System.out.println(a - b);  // 7
System.out.println(a * b);  // 30
System.out.println(a / b);  // 3 (정수 나눗셈)
System.out.println(a % b);  // 1 (나머지)

정수 나눗셈 vs 실수 나눗셈

int x = 10, y = 3;
System.out.println(x / y);           // 3 (정수 나눗셈)
System.out.println((double)x / y);   // 3.333... (실수 나눗셈)

증감 연산자

연산자	의미	설명
`++`	증가	1 증가
`--`	감소	1 감소

int num = 10;

// 후위 증감 (사용 후 증가)
System.out.println(num++);  // 10 출력, 그 후 11로 증가
System.out.println(num);    // 11

// 전위 증감 (증가 후 사용)
System.out.println(++num);  // 12로 증가, 그 후 12 출력

💡 증감 연산자 차이

• num++: 현재 값 사용 후 증가
• ++num: 먼저 증가 후 사용

복합 대입 연산자

연산자	의미	예시	동일한 표현
`+=`	덧셈 후 대입	`a += 3`	`a = a + 3`
`-=`	뺄셈 후 대입	`a -= 3`	`a = a - 3`
`*=`	곱셈 후 대입	`a *= 3`	`a = a * 3`
`/=`	나눗셈 후 대입	`a /= 3`	`a = a / 3`
`%=`	나머지 후 대입	`a %= 3`	`a = a % 3`

int num = 10;
num += 5;   // num = num + 5;  → 15
num *= 2;   // num = num * 2;  → 30
num -= 8;   // num = num - 8;  → 22

비교 연산자

비교 연산자는 두 값을 비교하여 boolean 값(true/false)을 반환합니다.

연산자	의미	예시	결과
`==`	같다	`5 == 5`	true
`!=`	같지 않다	`5 != 3`	true
`>`	크다	`5 > 3`	true
`<`	작다	`5 < 3`	false
`>=`	크거나 같다	`5 >= 5`	true
`<=`	작거나 같다	`5 <= 3`	false

비교 연산 예제

int a = 10, b = 20;

System.out.println(a == b);  // false
System.out.println(a != b);  // true
System.out.println(a > b);   // false
System.out.println(a < b);   // true
System.out.println(a >= 10); // true
System.out.println(a <= 5);  // false

문자열 비교 주의

String str1 = "Hello";
String str2 = "Hello";
String str3 = new String("Hello");

System.out.println(str1 == str2);        // true
System.out.println(str1 == str3);        // false (주소 비교)
System.out.println(str1.equals(str3));   // true (내용 비교)

⚠️ 문자열 비교

문자열은 == 대신 .equals() 메서드를 사용하세요!

논리 연산자

논리 연산자는 boolean 값을 연산합니다.

연산자	의미	설명
`&&`	AND (그리고)	둘 다 true일 때 true
`\|\|`	OR (또는)	하나라도 true면 true
`!`	NOT (부정)	true ↔ false 반전

AND 연산자 (&&)

int age = 25;
boolean hasLicense = true;

boolean canDrive = (age >= 18) && hasLicense;
System.out.println(canDrive);  // true

진리표:

A	B	A && B
true	true	true
true	false	false
false	true	false
false	false	false

OR 연산자 (||)

boolean isWeekend = true;
boolean isHoliday = false;

boolean canRest = isWeekend || isHoliday;
System.out.println(canRest);  // true

진리표:

A	B	A \|\| B
true	true	true
true	false	true
false	true	true
false	false	false

NOT 연산자 (!)

boolean isRaining = false;
boolean isSunny = !isRaining;
System.out.println(isSunny);  // true

단축 평가 (Short-Circuit Evaluation)

int x = 0;

// && 연산: 왼쪽이 false면 오른쪽은 평가하지 않음
if (x != 0 && 10 / x > 1) {  // x != 0이 false이므로 10/x는 실행 안 됨
    System.out.println("조건 만족");
}

// || 연산: 왼쪽이 true면 오른쪽은 평가하지 않음
if (x == 0 || 10 / x > 1) {  // x == 0이 true이므로 10/x는 실행 안 됨
    System.out.println("조건 만족");  // 출력됨
}

비트 연산자

비트 연산자는 비트 단위로 연산을 수행합니다.

연산자	의미	설명
`&`	AND	둘 다 1이면 1
`\|`	OR	하나라도 1이면 1
`^`	XOR	다르면 1, 같으면 0
`~`	NOT	비트 반전
`<<`	왼쪽 시프트	비트를 왼쪽으로 이동
`>>`	오른쪽 시프트	비트를 오른쪽으로 이동 (부호 유지)
`>>>`	부호 없는 오른쪽 시프트	비트를 오른쪽으로 이동 (0으로 채움)

비트 AND, OR, XOR

int a = 12;  // 1100 (2진수)
int b = 10;  // 1010 (2진수)

System.out.println(a & b);  // 8  (1000)
System.out.println(a | b);  // 14 (1110)
System.out.println(a ^ b);  // 6  (0110)

비트 NOT

int num = 5;        // 00000101
System.out.println(~num);  // -6 (11111010, 2의 보수)

비트 시프트

int num = 8;  // 1000 (2진수)

System.out.println(num << 1);  // 16  (10000) - 왼쪽으로 1비트
System.out.println(num >> 1);  // 4   (100) - 오른쪽으로 1비트
System.out.println(num << 2);  // 32  (100000) - 왼쪽으로 2비트

✓ 비트 시프트 활용

• n << 1은 n * 2와 같음
• n >> 1은 n / 2와 같음

연산자 우선순위

연산자는 실행 순서가 정해져 있습니다.

우선순위	연산자	설명
1	`()`	괄호
2	`!`, `~`, `++`, `--`	단항 연산자
3	`*`, `/`, `%`	곱셈, 나눗셈, 나머지
4	`+`, `-`	덧셈, 뺄셈
5	`<<`, `>>`, `>>>`	시프트
6	`<`, `<=`, `>`, `>=`	비교
7	`==`, `!=`	같음, 다름
8	`&`	비트 AND
9	`^`	비트 XOR
10	`\|`	비트 OR
11	`&&`	논리 AND
12	`\|\|`	논리 OR
13	`?:`	삼항 연산자
14	`=`, `+=`, `-=`, `*=`, `/=`, `%=`	대입

우선순위 예제

int result1 = 5 + 3 * 2;        // 11 (곱셈 먼저)
int result2 = (5 + 3) * 2;      // 16 (괄호 먼저)

boolean result3 = 10 > 5 && 3 < 7;  // true
boolean result4 = 10 > 5 || 3 > 7;  // true

int result5 = 10 + 5 * 2 - 3;   // 17 (곱셈 → 덧셈 → 뺄셈)

💡 가독성을 위해 괄호 사용

복잡한 연산식에서는 우선순위에 의존하기보다 괄호를 사용하여 명확하게 표현하는 것이 좋습니다.

종합 실습

문제 1 - 산술 연산 (기초)

문제 1

다음 Java 프로그램의 실행 결과는 무엇입니까?

연산자

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 17;
        int b = 5;
        System.out.println(a % b);
    }
}

답:

문제 2 - 증감 연산자 (기초)

문제 2

다음 Java 프로그램의 실행 결과는 무엇입니까?

연산자

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 10;
        System.out.println(num++);
        System.out.println(num);
    }
}

답:

문제 3 - 비교 연산자 (기초)

문제 3

다음 Java 프로그램의 실행 결과는 무엇입니까?

연산자

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int age = 18;
        System.out.println(age >= 18);
    }
}

답:

문제 4 - 논리 연산자 (중급)

문제 4

다음 Java 프로그램의 실행 결과는 무엇입니까?

연산자

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        boolean a = true;
        boolean b = false;
        System.out.println(a && b || !b);
    }
}

답:

문제 5 - 형변환과 연산 (중급)

문제 5

다음 Java 프로그램의 실행 결과를 소수점 첫째 자리까지 작성하세요. (예: 3.3)

연산자

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int total = 250;
        int count = 3;
        double average = (double) total / count;
        System.out.printf("%.1f", average);
    }
}

답:

문제 6 - 비트 연산자 (중급)

문제 6

다음 Java 프로그램의 실행 결과는 무엇입니까?

연산자

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 4;
        System.out.println(num << 2);
    }
}

답:

문제 7 - 연산자 우선순위 (고급)

문제 7

다음 Java 프로그램의 실행 결과는 무엇입니까?

연산자

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int result = 10 + 5 * 2 - 8 / 4;
        System.out.println(result);
    }
}

답:

문제 8 - 복합 문제 (고급)

문제 8

다음 Java 프로그램의 실행 결과는 무엇입니까?

연산자

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 10;
        int y = ++x + x++;
        System.out.println(y);
    }
}

답:

실전 프로그래밍

과제 1: 온도 변환기

화씨 온도를 섭씨로 변환하는 프로그램을 작성하세요.

요구사항:

화씨 온도를 변수에 저장 (예: 100.0)
공식: 섭씨 = (화씨 - 32) * 5 / 9
결과를 소수점 둘째 자리까지 출력

예시 답안 보기

public class TemperatureConverter {
    public static void main(String[] args) {
        double fahrenheit = 100.0;
        double celsius = (fahrenheit - 32) * 5 / 9;

        System.out.printf("화씨 %.1f도는 섭씨 %.2f도입니다.", fahrenheit, celsius);
    }
}

출력:

화씨 100.0도는 섭씨 37.78도입니다.

과제 2: 짝수/홀수 판별

주어진 숫자가 짝수인지 홀수인지 판별하는 프로그램을 작성하세요.

요구사항:

정수를 변수에 저장 (예: 17)
나머지 연산자(%)를 사용하여 짝수/홀수 판별
boolean 변수에 짝수 여부 저장
결과 출력

예시 답안 보기

public class EvenOddChecker {
    public static void main(String[] args) {
        int number = 17;
        boolean isEven = (number % 2 == 0);

        System.out.println("숫자: " + number);
        System.out.println("짝수입니까? " + isEven);
        System.out.println(isEven ? "짝수입니다." : "홀수입니다.");
    }
}

출력:

숫자: 17
짝수입니까? false
홀수입니다.

핵심 요약

✅

이번 챕터에서 배운 내용

변수 선언 및 초기화

int number = 10;          // 선언과 초기화
int a, b, c;              // 여러 변수 선언

기본 자료형 (8가지)

분류	자료형	크기
정수	byte, short, int, long	1, 2, 4, 8바이트
실수	float, double	4, 8바이트
문자	char	2바이트
논리	boolean	1비트

참조 자료형
- String: 문자열
- 기본값: null
- 힙(Heap) 메모리에 저장
형변환
- 자동 형변환: 작은 타입 → 큰 타입
- 강제 형변환: (타입)변수

산술 연산자

+  -  *  /  %     // 기본 연산
++  --            // 증감
+=  -=  *=  /=    // 복합 대입

비교 연산자
```
==  !=  >  <  >=  <=
```
논리 연산자
```
&&  ||  !         // AND, OR, NOT
```

비트 연산자

&  |  ^  ~        // AND, OR, XOR, NOT
<<  >>  >>>       // 시프트

연산자 우선순위

괄호 → 단항 → 산술 → 시프트 → 비교 → 논리 → 대입

주요 포인트

// 정수 나눗셈 주의
10 / 3              // 3 (정수)
(double)10 / 3      // 3.333... (실수)

// 증감 연산자
num++               // 후위: 사용 후 증가
++num               // 전위: 증가 후 사용

// 문자열 비교
str1 == str2        // 주소 비교 (X)
str1.equals(str2)   // 내용 비교 (O)

// 비트 시프트
n << 1              // n * 2
n >> 1              // n / 2

다음 챕터 예고

다음 챕터에서는 조건문을 배웁니다.

if 문
if-else 문
if-else if-else 문
중첩 if 문
switch 문
삼항 연산자

🎯

변수, 자료형, 연산자 학습 완료!

Java의 기본 데이터 타입과 다양한 연산자를 배웠습니다.
이제 조건문을 배우면 프로그램의 흐름을 제어할 수 있습니다!

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