자바(Java) 기초: 변수(Variables)와 데이터 타입(Data Types)

자바에서 변수를 사용하는 방법과 다양한 데이터 타입을 이해하는 것은 프로그래밍의 기초입니다. 이번 포스팅에서는 변수와 데이터 타입에 대해 자세히 알아보겠습니다.
 

목차

• 1. 변수란 무엇인가?
• 2. 자바의 기본 데이터 타입
• 3. 변수 선언 및 초기화
• 4. 예제 코드
• 결론

1. 변수(variables)란 무엇인가?

 
변수는 데이터를 저장하는 이름이 있는 메모리 위치를 의미합니다. 좀 더 쉽게 설명하면, 변수는 데이터를 담는 상자와 같습니다. 이 상자에 숫자, 글자, 혹은 다른 정보들을 넣을 수 있고 이 상자는 이름을 가지고 있습니다. 그 이름을 이용하여 그 안에 들어있는 정보를 언제든지 꺼내 쓸 수 있습니다. 예를 들어, "age"라는 이름의 상자에는 나이를 저장할 수 있고, "name"이라는 이름의 상자에는 이름을 저장할 수 있습니다. 이렇게 변수를 사용하면 프로그램에서 필요한 정보를 저장하고 사용할 수 있습니다. 
 
자바에서 변수는 크게 세 가지인 지역 변수, 인스턴스 변수, 클래스 변수로 나뉩니다. 

 
지역 변수 (Local Variables)는 특정한 블록이나 메서드 안에서만 선언되어 사용되는 변수입니다. 메서드는 클래스 내에 있는 함수를 의미합니다. 아래의 예시 코드에서는 LocalExample 클래스 안에 정의된 printAge() 함수가 메서드입니다. 이 변수들은 해당 메서드나 블록이 실행될 때 생성되고, 메서드나 블록이 종료되면 소멸됩니다. 지역 변수는 주로 임시적인 데이터를 저장하거나 특정 작업에 사용됩니다. 아래의 예제에서는 메소드 안에 지역 변수 age를 사용하고 있습니다.  

public class LocalExample {
    public void printAge() {
        int age = 25; // 지역 변수
        System.out.println("나이: " + age);
    }
}
        

 

인스턴스 변수(Instance Variables)는 클래스 내에서 선언되고 객체마다 개별적으로 존재합니다. 즉, 클래스의 인스턴스(객체)에 속하는 변수입니다. 이 변수들은 클래스 내부에 선언되지만 메서드 외부에서 선언되며, 해당 클래스 내에서 공유됩니다. 이 변수들은 객체가 생성될 때 생성되고, 객체가 소멸될 때 소멸됩니다. 아래의 예제는 Person 클래스의 인스턴스 변수를 보여줍니다.
 

public class Person {
    String name; // 인스턴스 변수
}
        

 

클래스 변수(class variables)는 static 키워드를 사용해 선언되며, 클래스에 속하고 모든 객체에 의해 공유됩니다. 아래의 예제는 Car 클래스의 클래스 변수를 보여줍니다. 
 

public class Car {
    static int count; // 정적 변수
}

 
 
지역 변수는 메서드나 블록 내에서만 사용되지만, 인스턴스 변수는 클래스의 모든 메서드에서 사용할 수 있습니다. 이러한 변수의 특징을 올바르게 이해하고 활용하여 자바 프로그램을 작성할 때는 변수의 범위와 생명 주기를 고려하여 적절하게 활용해야 합니다.
 
자바의 변수를 사용할 때는 데이터 타입을 지정해야 하며, 예를 들어 int는 정수를, String은 문자열을 저장합니다. 메모리는 지역 변수의 경우 스택에, 객체와 인스턴스 변수의 경우 힙에 할당됩니다. 예를 들어, 다음 코드는 지역 변수와 인스턴스 변수를 보여줍니다.
 

public class Person {

	String name; // 인스턴스 변수

	int age; // 인스턴스 변수

    public void setDetails(String newName, int newAge) { 

        name = newName;

        age = newAge;

        int id = 1001; // 지역 변수

     }

}

 
 
위 코드에서 name과 age는 인스턴스 변수로 객체마다 다르게 설정될 수 있고, id는 setDetails 메서드 내에서만 사용되는 지역 변수입니다.
 

2. 자바의 기본 데이터 타입

 

Java에서는 기본 데이터 타입과 참조 데이터 타입 두 가지 종류의 데이터 타입을 사용합니다. 기본 데이터 타입은 프로그래밍에서 사용되는 가장 기본적인 데이터를 나타내며, 자바에서는 다음과 같이 기본 데이터 타입을 크게 네 가지로 나눌 수 있습니다.

 

• 정수형(Interger Types):
  • byte: 8비트(1바이트) 크기를 가지며, -128부터 127까지의 정수를 표현합니다.
  • short: 16비트(2바이트) 크기를 가지며, -32,768부터 32,767까지의 정수를 표현합니다.
  • int: 32비트(4 바이트) 크기를 저장하며, -2,147,483,648부터 2,147,483,647까지의 정수를 표현합니다. 
    예: int age = 25;
  • long: 64비트(8바이트) 크기를 가지며, -9,223,372,036,854,775,808부터 9,223,372,036,854,775,807까지의 정수를 표현합니다.
• 실수형(Floating-Point Types):
  • float: 32비트(4바이트) 크기를 가지며, IEEE 754 표준에 따라 단정밀도 부동 소수점 값을 표현합니다.
  • double: 64비트(8바이트) 크기의 소수를 저장하며, IEEE 754 표준에 따라 배정밀도 부동 소수점 값을 표현합니다. 
    예: double price = 19.99;
• 문자형(Character Type):
  • char: 16비트(2 바이트) 크기를 저장하며, 유니코드(Unicode) 문자 하나를 표현합니다.
    예: char grade = 'A';
• 불린형(Boolean Type):
  • boolean: 참(true) 또는 거짓(false) 값을 나타내는 데 사용됩니다.
    예: boolean isJavaFun = true;

 
기본 데이터 타입은 메모리에서 고정된 크기를 가지고 있으며, 참조 데이터 타입과 달리 값을 직접 저장합니다. 또한, 기본 데이터 타입은 해당 값을 복사하고 전달할 때에는 실제 값을 복사하여 전달하므로 메모리 사용 면에서 효율적입니다.
 

3. 변수 선언 및 초기화

 

변수를 사용하려면 먼저 선언하고 초기화해야 합니다. 변수 선언은 데이터 타입과 변수 이름을 명시하며, 초기화는 변수에 값을 할당하는 과정입니다.
 
변수의 선언은 프로그램에서 사용할 데이터를 저장하기 위해 메모리 공간을 할당하고 그 공간에 이름을 붙이는 것입니다. 이 과정에서 변수의 데이터 타입과 이름을 지정합니다. 아래 코드에서와 같이 먼저 데이터 타입을 지정하고 변수이름을 지정한 후에 세미콜론(;)을 붙이면 변수의 선언이 끝납니다. 예시 코드에서는 정수 타입 'int', 변수이름 'myNumber'를 지정하여 정수형 변수를 선언했습니다. 

int myNumber;

 

변수 초기화는 선언된 변수에 처음으로 값을 할당하는 것을 의미합니다. 다음은 정수형 변수를 선언한 후에 변수를 초기화하는 예시입니다. 

int age; # 변수 선언
age = 25; # 변수 초기화

 
변수 선언과 초기화는 한 줄에 함께 작성이 가능하며, 필요에 따라 별도로 작성할 수도 있습니다.  

int age = 25;
double price = 19.99;
char grade = 'A';
boolean isJavaFun = true;
    

4. 예제 코드

 
 

변수와 데이터 타입을 사용하는 예제 코드를 보겠습니다. 정수형, 실수형, 문자형, 논리형 데이터 타입의 변수를 선언과 함께 초기화한 후, 그 값을 출력하는 예입니다. 이 예제 코드를 실행하면 각 변수의 값이 콘솔에 출력됩니다. 
 

public class VariableExample {
    public static void main(String[] args) {
    
        // 정수형 변수 선언 및 초기화
        int age = 25;
    
    	// 실수형 변수 선언 및 초기화
        double price = 19.99;
        
        // 문자형 변수 선언 및 초기화
        char grade = 'A';
        
        // 논리형 변수 선언 및 초기화
        boolean isJavaFun = true;

        // 변수 값 출력
        System.out.println("Age: " + age);
        System.out.println("Price: " + price);
        System.out.println("Grade: " + grade);
        System.out.println("Is Java Fun: " + isJavaFun);
    }
}

5. 결론

 
이제까지 자바에서 변수와 기본 데이터 타입을 사용하는 방법을 알아보았습니다. 변수는 데이터를 저장하고 관리하는 데 필수적이며, 올바른 데이터 타입을 선택하는 것은 효율적인 프로그래밍의 기본입니다.  특히 지역 변수와 인스턴스 변수의 차이를 정확이 이해하고 프로그래밍에 적절히 사용하는 것은 중요합니다. 다음 포스팅에서는 자바의 연산자에 대해 알아보겠습니다.

 

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