(자바 기초) 산술 연산자 완전 정복 - 코딩하는곰의 자바 강의

안녕하세요, 20년차 자바 개발자 코딩하는곰입니다. 오늘은 자바 프로그래밍의 가장 기초이면서도 가장 중요한 산술 연산자에 대해 깊이 있게 알아보겠습니다. 프로그래밍을 처음 배우는 분들이라면 반드시 숙지해야 할 내용이니 집중해주세요! 자바의 산술 연산자는 수학에서 사용하는 기본 연산자와 매우 유사하지만, 프로그래밍 언어만의 특징도 있답니다. 이 글을 끝까지 읽으시면 자바 산술 연산자를 마스터할 수 있을 거예요.

1. 자바 산술 연산자의 종류와 기본 사용법

자바에서 제공하는 기본적인 산술 연산자에는 다음과 같이 5가지가 있습니다:

1. 덧셈 연산자 (+)
2. 뺄셈 연산자 (-)
3. 곱셈 연산자 (*)
4. 나눗셈 연산자 (/)
5. 나머지 연산자 (%) 각 연산자는 수학에서 사용하는 것과 동일한 방식으로 작동합니다. 간단한 예제를 통해 확인해보겠습니다.

public class ArithmeticOperators {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 3;
        
        System.out.println("a + b = " + (a + b)); // 13
        System.out.println("a - b = " + (a - b)); // 7
        System.out.println("a * b = " + (a * b)); // 30
        System.out.println("a / b = " + (a / b)); // 3
        System.out.println("a % b = " + (a % b)); // 1
    }
}

여기서 주목할 점은 나눗셈 연산(/)과 나머지 연산(%)입니다. 정수 간의 나눗셈에서는 소수점 이하가 버려진다는 점을 꼭 기억하세요. 위 예제에서 10 / 3은 3.333…이 아니라 3이 됩니다.

2. 연산자 우선순위와 연산 방향

산술 연산자에는 우선순위가 존재하며, 이는 수학에서의 연산 순서와 동일합니다. 우선순위가 높은 연산자가 먼저 계산됩니다. 자바 산술 연산자의 우선순위는 다음과 같습니다:

1. 괄호 ()
2. 단항 연산자 (+, -, ++, —)
3. 곱셈(*), 나눗셈(/), 나머지(%)
4. 덧셈(+), 뺄셈(-) 동일한 우선순위를 가진 연산자들은 왼쪽에서 오른쪽으로 계산됩니다(좌결합성). 예제를 통해 확인해보겠습니다.

public class OperatorPrecedence {
    public static void main(String[] args) {
        int result1 = 5 + 3 * 2;      // 11 (3*2 먼저 계산)
        int result2 = (5 + 3) * 2;    // 16 (괄호 먼저 계산)
        int result3 = 10 / 2 * 5;     // 25 (왼쪽에서 오른쪽으로)
        int result4 = 10 % 3 + 2 * 2; // 5 (3%1=1, 2*2=4, 1+4=5)
        
        System.out.println("result1: " + result1);
        System.out.println("result2: " + result2);
        System.out.println("result3: " + result3);
        System.out.println("result4: " + result4);
    }
}

연산자 우선순위를 외우기 어렵다면, 코드의 가독성을 위해 괄호를 적극적으로 사용하는 것이 좋습니다. 괄호를 사용하면 의도를 명확히 표현할 수 있고, 실수도 줄일 수 있습니다.

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3. 산술 연산자의 실전 활용과 주의사항

산술 연산자를 실제 프로젝트에서 사용할 때 주의해야 할 몇 가지 중요한 점들을 소개합니다.

1. 정수 나눗셈의 함정: 정수 간의 나눗셈은 결과도 정수로 나옵니다. 소수점 결과가 필요하다면 적어도 하나의 피연산자를 실수형으로 변환해야 합니다.

int x = 5;
int y = 2;
double result = x / y;           // 2.0 (주의!)
double correctResult = (double)x / y; // 2.5

2. 0으로 나누기: 정수를 0으로 나누면 ArithmeticException이 발생합니다. 항상 0으로 나누지 않도록 주의해야 합니다.
3. 오버플로우 문제: 자료형의 범위를 넘어서는 연산은 오버플로우를 발생시킵니다.

int max = Integer.MAX_VALUE;
int overflow = max + 1;  // -2147483648 (오버플로우)

4. 복합 대입 연산자: +=, -=, *=, /=, %= 연산자를 사용하면 코드를 간결하게 작성할 수 있습니다.

int num = 10;
num += 5;  // num = num + 5; 와 동일
num *= 2;  // num = num * 2; 와 동일

5. 증감 연산자: ++와 — 연산자는 변수의 값을 1 증가시키거나 감소시킵니다. 전위(prefix)와 후위(postfix) 형식에 따라 동작이 다르니 주의해야 합니다.

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오늘은 자바의 산술 연산자에 대해 깊이 있게 알아보았습니다. 기본적인 내용 같아도 실제 프로젝트에서는 이 개념들이 매우 중요하게 작용합니다. 특히 연산자 우선순위와 정수 나눗셈의 특징은 자주 실수하는 부분이니 꼭 기억해두세요. 연산자를 제대로 이해해야 더 복잡한 알고리즘과 프로그램을 작성할 수 있습니다. 다음 시간에는 비교 연산자와 논리 연산자에 대해 알아보겠습니다. 질문이 있으시면 댓글로 남겨주세요! 코딩하는곰이었습니다. 감사합니다!

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