ch2 변수와 자료형 통합

이 문서는 아래 내용을 하나의 파일로 합친 통합 노트입니다.

1. 기본 자료형
2. 참조 자료형 (String, 배열)
3. 형변환
4. 상수, 리터럴, var
5. 문제

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1) 기본 자료형

1-1. 기본 자료형 8가지

• 정수형: byte, short, int, long
• 실수형: float, double
• 문자형: char
• 논리형: boolean

타입	크기	의미/범위
byte	8bit	-128 ~ 127
short	16bit	-32,768 ~ 32,767
int	32bit	일반 정수 기본 타입
long	64bit	큰 정수 처리
float	32bit	단정밀도 실수
double	64bit	배정밀도 실수(기본)
char	16bit	UTF-16 코드 유닛
boolean	구현 의존	true / false

1-2. 정수 표현 핵심

• Java signed 정수는 2의 보수 기반
• 오버플로우 시 예외 없이 래핑됨

int max = Integer.MAX_VALUE;
System.out.println(max + 1); // -2147483648

1-3. 실수 표현 핵심

• float, double은 IEEE 754 부동소수점 근사값
• 0.1 + 0.2 == 0.3은 false가 될 수 있음

double x = 0.1 + 0.2;
System.out.println(x); // 0.30000000000000004

1-4. 타입 선택 실무 포인트

• 일반 정수: int, 큰 범위: long
• 일반 실수: double
• 금액 계산: BigDecimal 검토
• 경계값 테스트(MIN_VALUE, MAX_VALUE) 습관화

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2) 참조 자료형 - String과 배열

2-1. 참조 자료형 기본

• 변수에는 객체 본문이 아닌 “참조값” 저장
• null 가능성 고려 필수

String name = null;
// name.length(); // NullPointerException

2-2. String 핵심

• String은 객체이며 불변(immutable)
• 내용 비교는 equals, 참조 비교는 ==

String a = new String("java");
String b = new String("java");

System.out.println(a == b);      // false
System.out.println(a.equals(b)); // true

• 반복 문자열 결합은 StringBuilder 권장

2-3. 배열 핵심

• 배열은 같은 타입 고정 길이 자료구조(객체)
• 인덱스 0부터 시작, length로 길이 확인
• 범위 초과 시 ArrayIndexOutOfBoundsException

int[] arr = {1, 2, 3};
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    System.out.println(arr[i]);
}

2-4. 배열 복사 주의

• b = a는 복사가 아니라 참조 공유
• 실제 복사는 clone, Arrays.copyOf, System.arraycopy

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3) 형변환

3-1. 자동 형변환 (Widening)

• 작은 타입 -> 큰 타입은 자동 변환

int i = 100;
long l = i;
double d = l;

3-2. 강제 형변환 (Narrowing)

• 큰 타입 -> 작은 타입은 캐스팅 필요
• 값 손실 가능

long big = 3_000_000_000L;
int small = (int) big;

3-3. 연산 시 승격 규칙

• byte, short, char는 산술 연산 시 int 승격

byte a = 10;
byte b = 20;
int c = a + b; // 결과 타입 int

3-4. 참조형 캐스팅

• 업캐스팅: 자동
• 다운캐스팅: 명시적 + 타입 확인 필요

Object obj = "hello";
if (obj instanceof String s) {
    System.out.println(s.length());
}

3-5. 오토박싱/언박싱 주의

Integer x = null;
// int y = x; // NullPointerException

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4) 상수, 리터럴, var

4-1. final 상수

public static final int MAX_RETRY = 3;

• 재대입 금지
• 의미 있는 고정값은 상수화 권장

4-2. 리터럴 표기

• 정수: 10, 0xFF, 0b1010, 1_000_000, 3_000_000_000L
• 실수: 기본 double, float는 F 필요
• 문자/문자열: 'A', "A"

4-3. var 타입 추론

var name = "kim"; // String
var count = 10;   // int

• 지역 변수에서만 사용
• var x = null; 불가
• 가독성 기준으로 선택

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5) 문제

A. 기초 확인

1. byte, short, int, long의 크기와 범위를 표로 정리하시오.
2. float와 double의 정밀도 차이를 설명하시오.
3. 아래 코드 오류 이유를 설명하시오.

byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = a + b;

1. String이 primitive가 아닌 이유를 설명하시오.
2. 배열이 참조 자료형임을 보여주는 예제를 작성하시오.

B. 코드 작성

1. 정수 2개 합/차/곱/몫/나머지 출력 프로그램 작성
2. 반지름(double)으로 원의 넓이/둘레 출력
3. String[] 5개 중 null 아닌 값만 출력
4. int[]의 합계/평균/최대/최소 출력
5. 문자열 내용 비교 (== 금지, equals 사용)

C. 형변환 집중

1. long -> int, double -> int, int -> byte 손실 예제 작성
2. char ch='A' 코드값/다음 문자/소문자 변환 출력
3. 정수 나눗셈 vs 실수 나눗셈 비교 출력
4. 언박싱 NPE 재현 + 방어 코드 작성

D. String/배열 심화

1. String + 와 StringBuilder 성능 비교
2. 가변 행 2차원 배열 합계 계산
3. 배열 복사 3방식 구현 및 비교
4. 참조 복사 vs 값 복사 설명

E. 상수/리터럴/var

1. static final 상수 5개 선언
2. 같은 수를 2/8/10/16진으로 표현
3. var 가독성 좋은/나쁜 사례 코드 작성
4. final 참조 변수와 객체 불변성 차이 설명

F. 챌린지

1. 문자열 숫자 파싱 합계 + 예외 처리
2. 문자열 배열 중복 제거 + 길이 내림차순 정렬
3. 점수 배열 평균/표준편차 계산(타입 선택 이유 설명)

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제출 체크리스트

1. 경계값 테스트를 했는가?
2. 문자열 비교에 equals를 사용했는가?
3. 축소 형변환 손실을 확인했는가?
4. var 사용이 가독성을 해치지 않는가?