[이것이 자바다]2.1 변수

2.1.1 변수란?

프로그램은 작업을 처리하는 과정에서 필요에 따라 데이터를 메모리에 저장한다. 이때 변수를 사용하는데, 변수(Variable)는 값을 저장할 수 있는 메모리의 공간을 의미한다. 변수란 이름을 갖게 된 이유는 프로그램에 의해서 수시로 값이 변동될 수 있기 때문이다. 변수에는 복수 개의 값을 저장할 수 없고, 하나의 값만 저장할 수 있다.

변수란, 하나의 값을 저장할 수 있는 메모리 공간이다.

변수에는 다양한 타입의 값을 저장할 수 없고, 한 가지 타입의 값만 저장할 수 있다. 예를 들어 정수 타입 변수에는 정수값만 저장할 수 있고, 실수 타입 변수에는 실수값만 저장할 수 있다.

2.1.2 변수의 선언

변수를 사용하기 위해서는 먼저 변수를 선언해야 한다. 변수 선언은 어떤 타입의 데이터를 저장할 것인지 그리고 변수 이름이 무엇인지를 결정한다. 변수 선언은 다음과 같다.

         ↙타입         ↙변수이름;

int                age;        //정수(int)값을 저장할 수 있는 age 변수 선언

double          value;      //실수(double)값을 저장할 수 있는 value 변수 선언

타입은 변수에 저장되는 값의 종류와 범위를 결정짓는 요소이기 때문에 어떤 값을 변수에 저장할지 충분히 생각한 다음 결정해야 한다. 예를 들어 변수에 정수를 저장하고 싶다면 정수 타입(int)을 사용할 수 있고, 실수를 저장하고 싶다면 실수 타입(double)을 사용할 수 있다. 같은 타입의 변ㄴ수는 콤마(,)를 이용해서 한꺼번에 선언할 수도 있다. 다음은 정수 타입 변수 x, y, z를 선언한 예를 보여준다.

int x, y, z;

변수 이름은 메모리 주소에 붙여진 이름이다. 프로그램은 변수 이름을 통해서 메모리 주소에 접근하고, 그곳에 값을 저장하거나 그곳에 있는 값을 읽는다. 변수 이름은 자바 언어에서 정한 명명 규칙(naming convention)을 따라야 한다. 변수 명명 규칙은 다음과 같다.

작성 규칙	예
첫 번째 글자는 문자이거나 '$', '_' 이어야 하고 숫자로 시작할 수 없다.(필수)	가능: price, $price, _companyName 안됨: 1v, @speed, $#value
영어 대소문자가 구분된다.(필수)	firstname과 firstName은 다른 변수
첫 문자는 영어 소문자로 시작되는 다른 단어가 붙을 경우 첫 문자를 대문자로 한다.(관례)	maxSpeed, firstName, carBodyColor
문자 수(길이)의 제한은 없다.
자바 예약어는 사용할 수 없다.(필수)	아래 표 참조

자바는 다음 표에 언급되어 있는 예약어를 가지고 있다. 이 예약어들로 변수 이름을 지정하면 컴파일 에러가 발생하기 때문에 주의해야 한다.

분류	예약어
기본 데이터 타입	boolean, byte, char, short, int, long, float, double
접근 지정자	private, protected, public
클래스와 관련된 것	class, abstract, interface, extends, implements, enum
객체와 관련된 것	new, instanceof, this, super, null
메소드와 관련된 것	void, return
제어문과 관련된 것	if, else, switch, case, default, for, do, while, break, continue
논리값	true, false
예외 처리와 관련된 것	try, catch, finally, throw, throws
기타	transient, volatile, package, import, synchronized, native, final, static, strictfp, assert

개발자는 변수 이름을 보고, 이 변수가 어떤 값을 저장하고 있는지 쉽게 알 수 있도록 의미 있는 변수 이름을 지어주는 것이 좋다. 변수 이름의 길이는 프로그램 실행과는 무관하기 때문에 충분히 길어도 상관없다. 필수적인 것은 아니지만 명명 규칙과 관련된 자바 개발자들 간에 지켜져오는 관례가 있는데, 관례란 필수적인 것은 아니지만 개발자 간의 코드 작성 패턴을 공유하고자 하는 약속이기때문에 가급적 지켜주는 것이 좋다. 변수 이름에 한글도 사용이 가능하지만 가급적이면 한글을 포함하지 않는 것이 좋다. 한국어를 모르는 다른 사람도 소스 코드를 볼 수 있기 때문이다.

2.1.3 변수의 사용

변수를 사용한다는 것은 변수에 값을 저장하고 읽는 행위를 말한다. 변수에 값을 저장하는 방법과 변수에 저장된 값을 읽는 방법에 대해 알아보기로 하자.

변수값 저장

변수에 값을 저장할 때에는 대입 연산자(=)를 사용한다. 일반 수학에서 =은 같다는 의미지만, 자바언어에서는 우측의 값을 좌측 변수에 저장한다는 의미를 갖는다. 변수를 선언하고 처음 값을 저장할 경우, 이러한 값을 초기값이라고 한다. 그리고 변수에 초기값을 주는 행위를 변수의 초기화라고 한다. 예를 들어, 90이라는 값을 변수 score에 저장하려면 먼저 정수 타입(int)으로 score 변수를 선언하고 초기값 90을 다음과 같이 기술하면 된다.

int score;        // 변수 선언

score = 90;     // 값 저장

초기값은 변수를 선언함과 동시에 줄 수도 있다.

int score = 90;

변수의 초기값은 코드에서 직접 입력하는 경우가 많은데, 소스 코드 내에서 직접 입력된 값을 리터럴(literal)이라고 부른다. 리터럴은 값의 종류에 따라 정수 리터럴, 실수 리터럴, 문자 리터럴, 논리 리터럴로 구분된다. 이 리터럴들은 정해진 표기법대로 작성되어야 한다. 사실 리터럴은 상수(constant)와 같은 의미지만, 프로그램에서는 상수를 "값을 한 번 저장하면 변경할 수 없는 변수"로 정의하기 때문에 이와 구분하기 위해 "리터럴"이라는 용어를 사용한다.

｜정수 리터럴｜

소수점이 없는 정수 리터럴은 10진수로 간주한다.

0, 75, -100

0으로 시작되는 리터럴은 8진수로 간주한다.

02, -04

0x 또는 0X로 시작하고 0~9 숫자나 A, B, C, D, E, F 또는 a, b, c, d, e, f로 구성된 리터럴은 16진수로 간주한다.

0x5, 0xA, 0xB3, 0xAC08

정수 리터럴은 저장할 수 있는 타입은 byte, char, short, int, long과 같이 5개가 있다.

｜실수 리터럴｜

소수점이 있는 리터럴은 10진수 실수로 간주한다.

0.25, -3.14

대문자 E 또는 소문자 e가 있는 리터럴은 10진수 지수와 가수로 간주한다.

5E7            // 5 x 10^7

0.12E-5       // 0.12 x 10^-5

실수 리터럴을 저장할 수 있는 타입은 float, double이 있다.

｜문자 리터럴｜

작은 따옴포(')로 묶은 텍스트는 하나의 문자 리터럴로 간주한다.

'A', '한', '＼t', '＼n'

역슬래쉬(＼)가 붙은 문자 리터럴은 이스케이프(escape) 문자라고도 하는데, 다음과 같이 특수한 용도로 사용된다.

이스케이프 문자	용도	유니코드
'＼t'	수평 탭	0x0009
'＼n'	줄 바꿈	0x000a
'＼r'	리턴	0x000d
'＼"'	"(큰따옴표)	0x0022
'＼'	'(작은따옴표)	0x0027
'＼＼'	＼	0x005c
'＼u16진수'	16진수에 해당하는 유니코드	0x0000 ~ 0xffff

문자 리터럴을 저장할 수 있는 타입은 char 하나뿐이다.

｜문자열 리터럴｜

큰따옴표(")로 묶은 텍스트는 문자열 리터럴로 간주한다. 큰따옴표 안에는 텍스트가 없어도 문자열 리터럴로 간주된다. 문자열 리터럴 내부에서도 이스케이프 문자를 사용할 수 있다.

" 대한민국 "

" 탭 만큼 이동 ＼t 합니다. "

" 한줄 내려 쓰기 ＼n 합니다. "

문자열 리터럴을 저장할 수 있는 타입은 String 하나뿐이다.

｜논리 리터럴｜

true와 false는 논리 리터럴로 간주한다.

true, false

논리 리터럴을 저장할 수 있는 타입은 boolean 하나뿐이다.

리터럴들은 변수의 초값으로 소스 코드에서 많이 나타난다.

변수값 읽기

변수는 초기화가 되어야 읽을 수가 있고, 초기화되지 않은 변수는 읽을 수가 없다. 다음은 잘못된 코딩 예를 보여준다.

int value;                                // 변수 value 선언 (초기화 안 됨)

int result = value + 10;              // 변수 value 값을 읽고 10을 더한 결과값을 변수 result에 저장

변수 value가 선언되었지만, 초기화가 되지 않았기 때문에 산술 연산식 value + 10에서 사용할 수 없다. 이런 경우 컴파일 에러가 발생한다. 위 코드는 다음과 같이 변경해야 한다.

int value = 30;                          // 변수 value가 30으로 초기화됨

int result = value + 10;              // 변수 value 값을 읽고 10을 더한 결과값(40)을 변수 result에 저장

[VariableExample.java] 변수 선언과 초기화

2.1.4 변수의 사용 범위

변수는 중괄호 { } 블록 내에서 선언되고 사용된다. 중괄호 블록을 사용하는 곳은 클래스, 생성자, 메소드이다.

메소드 블록 내에서 선언된 변수를 특히 로컬 변수(local variable)라고 부른다. 로컬 변수는 메소드 실행이 끝나면 메모리에서 자동으로 없어진다. 다음은 main() 메소드 블록에서 변수가 선언된 모습을 보여준다.

public class VariableExample {                                                        // 클래스 블록

public static void main(String[] args) {                                            // 메소드 블록

int value = 10;                    // 변수 선언 및 초기값 저장

int sum =value + 20;           // 변수 선언 및 초기값 저장

System.out.println(sum);

}

}

변수는 메소드 블록 내 어디에서든 선언할 수 있지만, 변수 사용은 제한이 따른다. 기본적으로 변수는 다음과 같은 사용 규칙 있다.

변수는 선언된 블록 내에서만 사용이 가능하다.

메소드 블록 내에서도 여러 가지 중괄호 { } 블록들이 있을 수 있다. 조건문에 해당하는 if() { }, 반복문에 해당하는 for() { }, while() { } 등이 중괄호를 가질 수 있다. 이러한 if, for, while을 제어문이라고 하는데, 제어문 블록에서 선언된 변수는 해당 제어문 블록 내에서만 사용이 가능하고 블록 밖에서는 사용할 수 없다.

public static void main(String[] args) {                                            // 메소드 블록

int var1; ---------------------------------------- 메소드 블록에서 선언

if(...) {                                                                                        // if 블록

int var2; ---------------------------------------- if 블록에서 선언

// var1과  var2 사용 가능

}

for (...) {                                                                                    // for 블록

int var3; ---------------------------------------- for 블록에서 선언

}

// var1 사용 가능

// var2와 var3는 사용 못함

}

따라서 변수를 선언할 때에는 변수가 어떤 범위에서 사용될 것인지를 생각하고, 선언 위치를 결정해야 한다. 메소드 블록에서 어떤 위치에서건 사용할 수 있도록 한다면 메소드 블록 첫머리에 선언하는 것이 좋을 것이다. 만약 제어문 내에서 잠깐 사용되는 변수라면 제어문 내에서 선언하는 것이 좋다.

9라인에서 컴파일 에러가 발생했는데, v2가 선언된 곳은 if 블록 내부인 7라인이므로 if 블록 바깥쪽인 9라인에서는 사용할 수 없다. 에러 메시지는 "v2 cannot be resolved to a variable"라고 출력되는데 이것은 변수 v2를 해석할 수 없다는 뜻이다. 하지만 v1은 5라인에서 선언되었기 때문에 main() 메소드 내부 어디에서든 사용 가능하다.