3-3장 산술 연산자

 

사칙 연산자:  +, -, *, /

나머지 연산자:  %

 

우선순위: *, /, % > +, -

 

1. 사칙 연산자 +  -  *  /

주의해야 되는 부분

 

1. int형으로 나누는 경우에는 소수점을 버린다.

int a = 10;
int b = 4;

System.out.println(a / b);  // 2

 

2. 피연산자가 정수형인 경우, 나누는 수로 0을 사용할 수 없다.

부동 소수점 값인 0.0f, 0.0d로 나누는 것은 가능하지만 그 결과는 무한대이다.

System.out.println(3 / 0); // 실행하면, 오류(ArithmeticException) 발생
System.out.println(3 / 0.0); // Infinity가 출력됨

 

3. byte 연산 에러 발생

byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = a + b;  // 컴파일 에러 발생

System.out.println(c);

아까 위에서 다뤘는데 int형보다 작은 byte형은 산술 변환 시 int로 형변환 된다.

a + b의 연산 결과: byte형이 아닌 int형(4byte)

에러가 발생하는 부분에서 int형을 byte형에 대입하고 있다. → 더 작은 자료형에 변수를 저장하려면 명시적으로 형 변환 연산자를 사용해야 한다!

byte c = (byte) a + b; 로 수정하면 에러가 발생하지 않는다.

 

4. 예상치 못한 결과

int a = 1_000_000;  // 1,000,000 1백만
int b = 2_000_000;  // 2,000,000 2백만
long c = a * b;  // -1454759936 예상과 다른 결과

System.out.println(c);

a * b 연산을 진행하면 그 결과 값은 int형이다.

a * b의 연산을 통해 범위를 넘어선 -1454.. 의 값이 나오게 되므로 long타입에 다시 넣어도 같은 값을 출력하게 된다.

 

5. 같은 의미라도 다른 결과를 얻을 수 있다.

int a = 1000000;
int resultl = a * a / a; // 1000000 * 1000000 / 1000000
int result2 = a / a * a; // 1000000 / 1000000 * 1000000

System.out.printf(result1);  // 이상한 결과값
System.out.printf(result2);  // 제대로된 결과값

result1은 * 계산을 할 때 이미 범위를 넘어서 이상한 결과 값이 나오게 되고

result2는 / 계산을 먼저 진행하여 범위를 벗어나지 않았으므로 예상한 결과 값이 나온다.

 

문자형 계산

 

문자는 해당 문자의 유니코드(부호 없는 정수)로 바뀌어 저장되므로 산술연산이 가능하다.

0 ~ 9, A ~ Z, a ~ z 연속적으로 배치되어 있기 때문에 처음 값 0 , a , A 를 빼서 몇 번째 수인지 구할 수 있다.

ex) '9' - '0' = 9

 

char c1 = 'a';
// char c2 = c1 + 1; // 컴파일에러 발생!
char c2 = 'a'+ l; // 컴파일에러 없음

System.out.println(c2);

char c2 = c1 + 1; 은 아까 위에서 말했던 형변환 문제로 에러가 발생한다. (변수로 들어간 경우)

'a'+ 1: 리터럴 간의 연산 → 실행 과정 동안 값이 변하지 않으므로 컴파일 시에 계산된다.

컴파일러가 미리 덧셈 연산을 수행하기 때문에 실행 시에는 덧셈 연산을 하지 않는다.

 

- 컴파일러에 의해서 최적화된 코드

 

- 소문자 → 대문자 변경

char lowercase = 'a';
char uppercase = (char)(lowercase - 32);

소문자 알파벳의 유니코드는 같은 대문자 알파벳의 유니코드보다 항상 32가 크다.

 

반올림 계산

 

- 0.5 더하기

double pi = 3.141592;
double shortPi = (int)(pi * 1000 + 0.5) / 1000.0;

System.out.println(shortPi);  // 3.142

원래 int형 연산은 소수점을 버리지만 0.5를 더하여 반올림된 결과 값을 구할 수 있다.

 

- Math.round()

double pi = 3.141592;
double shortPi = Math.round(pi * 1000) / 1000.0;

System.out.println(shortPi);  // 3.142

round메서드는 매개변수로 받은 값을 소수점 첫째 자리에서 반올림을 하고 그 결과를 정수로 돌려준다.

 

2. 나머지 연산자 %

왼쪽의 피연산자를 오른쪽 피연산자로 나누고 난 나머지 값을 결과로 반환

* 나누는 수로 0을 사용할 수 없다.

 

- 음수로 나눌 수 있다

System.out.println(-10 % 8);   // -2
System.out.println(10 % -8);   // 2
System.out.println(-10 % -8);  // -2

 

 

Reference

자바의 정석 - 남궁 성