[Java] Java의 연산자 (산술, 비교, 논리, 대입 등)

이 글은 자바의 연산자에 대해 정리한 글입니다.

---

📖 연산자 (Operator)

• 연산자는 변수가 값(피연산자)에 특정 연산(계산, 비교, 논리 등)을 수행하는 기호 또는 키워드이다.
• 자바에서 연산자는 주로 산술 연산자, 비교 연산자, 논리 연산자, 대입 연산자 등이 있다.
• 연산자는 값과 값 사이에서 계산을 하거나, 논리 판단, 대입 등 다양한 역할을 하며, 피연산자(operand)의 타입과 개수에 따라 구분한다.

⚡ 우선순위와 결합 방향

• 여러 연산자가 한 줄에 있을 때, 우선순위에 따라 계산 순서가 달라진다.
  • 산술 > 비교 > 논리 > 대입 순서로 계산의 우선순위가 결정된다.
• 괄호()를 활용해서 연산 순서를 명확히 지정하는 것이 중요하다.

---

📖 산술 연산자 (Arithmetic Operator)

• 수학에서 자주 사용하는 계산(ex. 사칙연산 등)을 할 때 사용되는 연산자

연산자	의미	예시	결과
+	덧셈	a + b	a와 b의 합
-	뺄셈	a - b	a에서 b를 뺌
*	곱셈	a * b	a와 b의 곱
/	나눗셈	a / b	a를 b로 나눈 몫 (정수/정수 = 정수)
%	나머지	a % b	a를 b로 나눈 나머지
++	증가	++a, a++	a 값을 1 증가
--	감소	--a, a--	a 값을 1 감소

⚡ 산술 연산자 사용 예제

public class ArithmeticDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10, b = 3;
        System.out.println("a + b = " + (a + b));
        System.out.println("a - b = " + (a - b));
        System.out.println("a * b = " + (a * b));
        System.out.println("a / b = " + (a / b));   // 3 (정수 나눗셈은 몫만)
        System.out.println("a % b = " + (a % b));   // 1

        int c = 5;
        System.out.println(++c); // 전위 증가: 6, c=6
        System.out.println(c++); // 후위 증가: 6(출력), c=7
        System.out.println(c);   // 7
    }
}

---

⚠️ 산술 연산자 사용 시 주의 사항

• 정수형끼리 나누면 소수점 이하는 버려진다. (ex. 10 / 3 = 3) ➡️ 실수형으로 나누면 소수점 이하까지 계산된다.
  • 정수 / 정수 = 정수 (소수점 버림)
  • 정수 / 실수 = 실수 or 실수 / 실수 = 실수
• 나눗셈 연산에서 0으로 나누면 ArithmeticException이 발생한다.

나눗셈에서 0으로 나누기 예외
✅ 정수형 나눗셈에서는 0으로 나누면 ArithmeticException일 발생한다.
✅ 실수형 나눗셈에서는 Infinity 또는 NaN(Not a Number) 결과가 나온다.

---

⚡ 증감 연산자의 전위/후위 차이

• 증감 연산자는 산술 연산자 중 ++와 -- 연산자를 의미한다.
• 전위(++a, --a) : 값을 먼저 증가 혹은 감소시키고 값을 사용한다.
• 후위(a++, a--) : 값을 먼저 사용하고, 증가 혹은 감소시킨다.

int a = 5;
System.out.println(++a); // 6
System.out.println(a++); // 6 (출력 후 a=7)
System.out.println(a);   // 7

---

📖 비교 연산자 (Comparison Operator)

• 두 값을 비교하여 참(true) 또는 거짓(false)을 반환하는 연산자이다.
• 주로 조건문에 많이 사용된다.

연산자	의미	예시	결과
==	같다	a == b	같으면 true
!=	같지 않다	a != b	다르면 true
>	크다	a > b
<	작다	a < b
>=	크거나 같다	a >= b
<=	작거나 같다	a <= b

⚡ 비교 연산자 사용 예제

public class ComparisonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10, b = 20;
        System.out.println(a == b);  // false
        System.out.println(a != b);  // true
        System.out.println(a > b);   // false
        System.out.println(a < b);   // true
        System.out.println(a >= 10); // true
        System.out.println(b <= 10); // false
    }
}

---

⚡ 문자열 비교

• 문자열을 비교할 때에는 비교 연산자 ==이 아닌, equals() 메서드를 사용한다.

String s1 = "hello";
String s2 = "hello";
System.out.println(s1 == s2);           // true 또는 false (객체 참조 비교)
System.out.println(s1.equals(s2));      // true (값 비교)

• == 연산자는 객체의 "참조"를 비교한다. ➡️ 값 자체를 비교하기 위해서는 equals() 메서드를 사용한다.
• 이로 인한 버그가 발생하는 경우가 많다.

---

📖 논리 연산자 (Logical Operator)

• 불리언(Boolean) 값을 다루는 연산자이다.
• 조건문과 반복문에서 많이 사용된다.

연산자	의미	예시	결과
&&	그리고(AND)	a && b	둘 다 true일 때만 true
||	또는(OR)	a || b	둘 중 하나라도 true면 true
!	부정(NOT)	!a	a가 true면 false, 반대

⚡ 논리 연산자 사용 예제

public class LogicalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        boolean a = true;
        boolean b = false;

        System.out.println(a && b);  // false
        System.out.println(a || b);  // true
        System.out.println(!a);      // false
    }
}

⚠️ 참고) 단락 평가 (Short-Circuit Evaluation)

• &&와 || 연산자는 왼쪽 값만으로 결과가 확정되면, 오른쪽은 평가하지 않는다.
  • false && ... ➡️ 무조건 false
  • true || ... ➡️ 무조건 true
• null 체크할 때 매우 중요하게 작용한다.
  • ex) if (str != null && str.length() > 0) { ... } ➡️ str이 null이면, 두 번째 조건은 평가하지 않음 (NullPointerException 방지)

---

📖 대입 연산자 (Assignment Operator)

• 변수에 값을 저장할 때 사용하는 연산자이다.

연산자	의미	예시	결과
=	대입	a = 10	a에 10 저장
+=	더해서 대입	a += 3	a = a + 3
-=	빼서 대입	a -= 2	a = a - 2
*=	곱해서 대입	a *= 5	a = a * 5
/=	나눠서 대입	a /= 4	a = a / 4
%=	나머지 대입	a %= 2	a = a % 2

⚡ 대입 연산자 사용 예제

public class AssignmentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 5;
        a += 2; // a = 7
        a *= 3; // a = 21
        a -= 5; // a = 16
        a /= 2; // a = 8
        a %= 3; // a = 2

        System.out.println(a);
    }
}

---

📖 기타 연산자

⚡ 삼항(조건) 연산자

int max = (a > b) ? a : b;  // a가 b보다 크면 a, 아니면 b를 max에 저장

• 코드의 가독성을 높이고 간단한 조건 분기에 매우 유용하게 사용된다.
• 복잡한 조건을 여러 번 중첩하면 가독성이 떨어지기 떄문에 "단순한 조건"에서만 사용하는 것이 권장된다.

---

⚡ 형변환(Casting) 연산자

int i = (int) 3.14;  // 결과: 3

---

⚡ 비트 연산자 (Bitwise Operator)

➡️ 일반적인 연산에서는 잘 사용되지 않지만, 알고리즘, 네트워크 보안 등의 분야에서 사용된다.

int x = 5;  // 00000101
int y = 3;  // 00000011
System.out.println(x & y);  // 1 (00000001)
System.out.println(x | y);  // 7 (00000111)

• & (and), | (or), ^ (xor), ~ (not), <<, >>, >>>
•  정수의 각 비트 단위로 연산이 이루어진다.
• 알고리즘, 최적화 코딩, 비트마스킹 등에서 주로 사용된다.