기본형 중 변수 값에 가장 적합한 타입을 선택하여 변수를 선언하시면 된다.
기본형 변수는 실제 값을 저장한다.
기본형은 크게 논리, 문자, 정수, 실수 형으로 분리됨.
논리형 : boolean
문자형 : char
정수형 : byte, short, int, long
실수형 : float, double
기본형의 종류와 크기
- 논리형
- true/false
- 조건식과 논리적 계산에 사용됩니다.
- 문자형
- 문자를 저장하며 변수 당 하나의 문자만을 저장할 수 있습니다.(여러 개의 문자는 String)
- 정수형
- 정수 값을 저장합니다.
- 주로 int, long 을 사용하며 byte는 이진 데이터를 다루는데 사용합니다.
- default 타입은 int 입니다.
- 실수형
- 실수 값을 저장합니다.default 타입은 double 입니다.
기본형의 표현 범위
표현 범위 이해하기
- 1bit 에는 0과 1이 들어갈 수 있다.
- 1bit는 0, 1 -> 2개2bit는 00, 10, 01, 11 -> 4개를 표현할 수 있다.
- n비트로 표현할 수 있는 값의 개수는 : 2^n 개 이다.
- 8bit = 2^8 : 256개
- n비트로 표현할 수 있는 부호없는 정수의 범위 : 0 ~ 2^n - 1
- 8bit : 0 ~ 255
- n비트로 표현할 수 있는 부호있는 정수의 범위 : -2^(n-1) ~ 2^(n-1) - 1
- 8bit : -128 ~ 127
실수형 표현 범위
실수형을 처리할 때 정밀도라는 개념이 등장한다.
정밀도는 '소수점 몇자리 까지 오차없이 표현할 있는가' 를 뜻한다.
S는 부호 즉, 양수인지 음수인지를 표현한다.
E는 지수 즉, 2의 지수를 표현한다.
M은 가수 즉, 소수점 이하를 표현한다.
위처럼 실수형은 정수형과는 저장방식이 다르기 때문에 오차가 발생한다.
정밀도가 어떻게 계산되었는지 간단하게 표현하면
float의 M 즉, 가수는 23자리인데 정규화를 통해서 24자리까지 표현 가능하고
2^24 까지 표현이 가능한데 2^24는 10^7 < 2^24 < 10^8 임으로 정밀도는 7자리이다.
마찬가지의 이유로 double은 15자리이다.
또한 실수형은 +-M x 2^E 형태로 저장하기 때문에 int와 같은 4byte 크기의 float이 int 보다 더 큰 범위의 값을 저장 가능한 것이다.
메모리에 값이 저장되는 과정
위 이미지 처럼 변수 b에 10진수 3을 저장하면 컴퓨터는 이를 2진수로 변환하여 메모리에 저장한다.
타입 마다 위처럼 값이 저장되는 형식이 있어서 그 형식에 맞게 변환되어 저장된다.
문자가 저장되는 과정.
따라서 위처럼 컴퓨터는 아스키 코드표를 기준으로 매칭하여 문자를 저장함
추가로 문자코드는 음수를 사용할 필요가 없기 때문에 char의 범위에는 부호가 없다.
아스키코드
128개의 문자조합을 제공하는 7비트 부호알파벳, 숫자, 특수기호, 그 외 컴퓨터에 필요한 몇 가지만이 정의유니코드각 나라별 언어를 모두 표현하기 위해 나온 코드 체계문자마다 고유한 코드 값을 제공하는 새로운 개념의 코드16비트로 표현 - 최대 65,536 자 표현 가능UTF-8유니코드를 사용하는 인코딩 방식 중 하나영문/숫자/기호는 1바이트로, 한글/한자는 3바이트로 표현전세계 모든 글자들을 한꺼번에 표현 가능유니코드 한 문자를 나타내기 위해 1바이트에서 4바이트까지 사용
정수형 오버플로우
위 이미지 처럼 정수형은 해당 변수타입의 최솟값, 최댓값 범위를 넘어가면 값을 순환한다.
class Variable3_1 {
public static void main(String[] args) {
// 부호있는 경우
short sMin = -32768;
short sMax = 32767;
// short 타입에서 최솟값 범위를 넘었을 때
// sMin - 1 = 32767
System.out.println("sMin = " + sMin);
System.out.print("sMin - 1 = ");
System.out.println((short)(sMin - 1));
// short 타입에서 최댓값 범위를 넘었을 때
// sMax + 1 = -32768
System.out.println("sMax = " + sMax);
System.out.print("sMax + 1 = ");
System.out.println((short)(sMax + 1));
// 부호없는 경우
char cMin = 0;
char cMax = 65535;
// short 타입에서 최솟값 범위를 넘었을 때
// cMin - 1 = 65535
System.out.println("cMin = " + (int)cMin);
System.out.print("cMin - 1 = ");
System.out.println((int)(--cMin));
// short 타입에서 최댓값 범위를 넘었을 때
// cMax + 1 = 0
System.out.println("cMax = " + (int)cMax);
System.out.print("cMax + 1 = ");
System.out.println((int)(++cMax));
}
}
타입간의 변환방법
문자와 숫자간의 변환
- 숫자를 문자로숫자 + '0' -> 문자
- 문자를 숫자로문자 - '0' -> 숫자
class Variable3_2 {
public static void main(String[] args) {
int num = 5;
char ch = '5';
// 숫자 -> 문자
System.out.println("num = " + num);
// '0' 이 48이기 때문에 결과값을 char 타입으로 변환 필요
System.out.println("num + '0' = " + (char)(num + '0'));
// 문자 -> 숫자
System.out.println("ch = " + ch);
System.out.print("ch - '0' = ");
System.out.println(ch - '0');
// '5' 에서 숫자 5로 변환되었기 때문에 결과값 6
System.out.print("ch - '0' + 1 = ");
System.out.println(ch - '0' + 1);
}
}
문자열로의 변환
- 숫자를 문자열로숫자 + "" -> 문자열
- 문자를 문자열로문자 + "" -> 문자열
class Variable3_3 {
public static void main(String[] args) {
int num = 5;
char ch = '5';
// 숫자 -> 문자열
System.out.println("num + \\"\\" = " + num + "");
// num 이 "5" 로 변환되었기 때문에 "5" + "5" 로 결과값은 "55"
System.out.println("num + \\"\\" + \\"5\\" = " + num + "" + "5");
// 문자 -> 문자열
System.out.println("ch + \\"\\" = " + ch + "");
// ch 이 '5' 에서 "5" 로 변환되었기 때문에 "5" + "8" 로 결과값은 "58"
System.out.println("ch + \\"\\" + \\"8\\" = " + ch + "" + "8");
}
}
문자열을 숫자, 문자로 변환
1.문자열을 숫자로Integer.parseInt("문자열")Double.parseDouble("문자열") 2.문자열을 문자로"문자열".charAt(0)
아래 예제코드로 학습해 보겠습니다.
class Variable3_4 {
public static void main(String[] args) {
String str1 = "100";
String str2 = "3.14";
String str3 = "8";
// 문자열 -> 숫자
System.out.println("Integer.parseInt(str) = " + Integer.parseInt(str1));
// Integer.parseInt() 은 int 타입만 가능
// System.out.println("Integer.parseInt(str2) = " + Integer.parseInt(str2)); // Error 발생
System.out.println("Double.parseDouble(str2) = " + Double.parseDouble(str2));
// 문자열 -> 문자
System.out.println("str.charAt(0) = " + str1.charAt(0) + str1.charAt(1) + str1.charAt(2));
System.out.println("str2.charAt(0) = " + str3.charAt(0));
}
}
참조형
기본형을 제외한 나머지 타입을 뜻합니다.ex) String, System
참조형 변수는 null 또는 메모리 주소를 저장합니다.null 은 '어떤 객체의 주소도 저장되지 않음' 을 뜻합니다.타입에 관계없이 변수의 크기가 항상 4byte 입니다. (JVM이 64bit일 경우 8byte)4byte는 2진수로 대략 40억개로, 40억byte(4GB)의 메모리를 다룰 수 있습니다.
참조형은 앞으로 계속 학습하기 때문에 간단한 예제코드로 확인만 하고 넘어가겠습니다.