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[Introduction to Kotlin] 문자열 및 연산자

String and Operator

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By Gumraze
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[Introduction to Kotlin] 문자열 및 연산자

문자열

Kotlin에는 문자열(String), 정수(Int), 실수(Double) 등과 같은 많은 데이터 타입이 있다. 오늘은 문자열인 String에 대해 다뤄보고자 한다. 문자열은 큰 따옴표(““)로 묶인 0개 이상의 문자로 이루어진 시퀀스이다.

오늘 주제에서는 문자열을 다루는데 중요한 기본 사항들을 살펴본다.

문자열의 길이

문자열의 길이는 함수 .length를 이용하여 계산할 수 있으며, Int 타입의 값을 반환하게 된다.

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val language = "Kotlin"
println(language.length) // 출력: 6

문자열 연결

Kotlin의 문자열은 일반적인 연산으로 문자열 연결(concatenating strings)이 된다.

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val str1 = "ab"
val str2 = "cde"
val result = str1 + str2 // 출력: "abcde"

아래와 같은 연산도 가능하다.

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val firstName = "First"
val lastName = "Last"
val fullName = firstName + "Middle" + lastName // 출력: FirstMiddleLast

문자열에 값 추가하기

문자열은 + 연산자를 이용하여 다른 타입(Int or Boolean)의 값을 문자열에 추가할 수 있다. 반환값은 자동으로 문자열로 변환 후 대상 문자열에 연결된다.

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val stringPlusBoolean = "abc" + 10 + true
println(stringPlusBoolean) // abc10true

val code = "123" + 456 + "789"
println(code) // 123456789

그러나, 첫 번째 피연산자가 숫자인 경우 에러가 발생한다.

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val errorString = 10 + "abc" // Error 발생

또한, 문자(Char)를 문자열과 연결하면 새로운 문자열을 생성할 수 있다.

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val charPlusString = 'a' + "bc"
println(charPlusString) // abc

val stringPlusChar = "de" + 'f'
println(stringPlusChar) // def

문자열 반복하기

하나의 문자열을 두 번 이상 반복해야하는 경우, .repeat(n) 함수를 이용하여 반복 가능하다.

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println("Hello".repeat(4)) // HelloHelloHelloHello

원시 문자열

가끔 문자열에 탭(tap)또는 따옴표('') 등의 특수 기호가 필요할 때가 있다. 이러한 경우에는 이스케이프 시퀀스(escape sequence)를 이용하여 사용할 수 있다.

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println("\'H\' is the first letter of \"Hello world!\" string.")
// 'H' is the first letter of "Hello world!" 문자열 출력

위 방식은 간단한 문자열에는 유용하지만, 긴 텍스트를 작성할 때는 가독성이 떨어질 수 있다. 이러한 경우에는 원시 문자열(Raw string)을 사용 가능하다. 원시 문자열은 삼중 따옴표로 감싸서 사용한다.

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val largeString = """
    This is the house that Jack built.
  
    This is the malt that lay in the house that Jack built.
   
    This is the rat that ate the malt
    That lay in the house that Jack built.
   
    This is the cat
    That killed the rat that ate the malt
    That lay in the house that Jack built.
""".trimIndent() // 공백 줄과 공통 들여쓰기(첫 줄과 마지막줄)를 제거함.
print(largeString)

출력 결과

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This is the house that Jack built.

This is the malt that lay in the house that Jack built.

This is the rat that ate the malt
That lay in the house that Jack built.

This is the cat
That killed the rat that ate the malt
That lay in the house that Jack built.

.trimIndent()는 공통 최소 들여쓰기를 잘라내고, 첫 번째 및 마지막 줄이 비어 있다면 이를 제거합니다.

불리언 타입과 연산

불리언 변수

불리언 변수는(boolean variables) true와 false 두 가지 값만 가질 수 있는 데이터 타입이다.

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val t = true
val f = false

불리언 값 읽기

불리언은 toBoolean() 함수를 이용해서 문자열을 불리언으로 읽을 수 있다.

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val b: Boolean = readln().toBoolean()

Kotlin 1.6 이상부터는 위와 같이 불리언 값을 읽을 수 있다.

toBoolean()은 입력값이 대소문자를 구분하지 않고 true인 경우에 true를 반환한다.

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true  -> true
True  -> true
TrUe  -> true
trUE  -> true
T     -> false
Truth -> false

불리언과 논리 연산자

불리언 타입의 변수는 논리 연산자(logical operators)를 사용하여 논리적인 문장을 구성할 수 있다.
대표적인 논리 연산자 4가지를 Kotlin에서도 사용 가능하다.

  • NOT 연산자
    • NOT 연산자는 단항 연산자로 불리언 값을 반전시킨다.
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      val f = false
val t = !f
  • AND 연산자
    • AND 연산자는 이항 연산자로, 두 피 연산자가 모두 true일 경우 false를 반환한다.
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      val b1 = false && false // false
val b2 = false && true // false
val b3 = true && true // false
val b4 = true && true // true
  • OR 연산자
    • OR 연산자는, 적어도 하나의 피연산자가 true인 경우에 true를 반환한다.
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      val b1 = false || false // false
val b2 = false || true // true
val b3 = true || false // true
val b4 = true || true // true
  • XOR 연산자
    • XOR(exclusive OR) 연산자는 이항 연산자로, 불리언 피연산자가 서로 다른 값을 가질 경우 true를 반환한다.
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      val b1 = false xor false // false
val b2 = false xor true  // true
val b3 = true xor false  // true
val b4 = true xor true   // false

논리 연산자의 우선순위

일반적인 수학 규칙과 동일하게 논리 연산자에도 우선순위(preceduence)가 있다. 우선 순위는 아래와 같다.

  1. NOT(!)
  2. XOR(xor)
  3. AND(&&)
  4. OR(||)

아래 예시를 확인해보자.

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val bool = true && !false // -> true, NOT 먼저 연산 후 AND를 연산하기 때문.

논리 연산의 순서를 결정하고 싶다면, 일반적인 수학 규칙과 동일하게 괄호()를 이용하면 된다.

논리 연산자 정리

연산자기호설명AB결과
NOT!단항 연산자로 값을 반대로 뒤집음!truexfalse
XORxor두 값이 다를 때 true, 같으면 false를 반환함trueturefalse
   truefalsetrue
AND&&모든 조건이 true일 때만 true를 반환함truetruetrue
   falsefalsefalse
OR||하나라도 true이면 true를 반환함truefalsetrue
   falsefalsefalse

산술 연산자

Kotlin에는 5가지의 산술 연산자(Arithmetic operations)가 있다.

  • 산술 연산자
    • 더히기(addition): +
    • 빼기(subtraction): -
    • 곱하기(multiplication): *
    • 정수 나눗셈(integer division): /
    • 나머지 연산, 모듈러 수(modulus): %

위 연산자들은 이항 연산자로 두 개의 값을 피연산자로 사용한다. 사용 예시는 아래와 같다.

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println(10 + 10) // 20
println(10 - 10) // 0
println(10 * 10) // 100
println(12 / 10) // 1
println(12 % 10) // 2

음수의 나눗셈은 다르게 동작한다. 추후 다루도록 함.

단항 연산자

단항 연산자(unary operator)는 하나의 값을 피연산자로 취급한다.

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println(+5) // 5
println(+(-5)) // -5
println(-8) // -8

단항 덧셈 및 뺄쎔 연산자는 곱셈 및 나눗셈 연산자보다 높은 우선순위를 가진다.

산술 연산자의 우선순위

아래는 산술 연산자의 우선순위 순서(precedence order)이다.

  1. 괄호 (())
  2. 단항 덧셈(+) 및 뺄셈(-)
  3. 곱셉(*), 나눗셈(/), 나머지(%)
  4. 이항 덧셈(+) 및 뺄셈(-)

증가 및 감소 연산

할당 연산

Kotlin에서는 산술 연산과 할당을 결합한 복합 할당 연산(compound assignment operation)이 가능하다.
이를 사용하면 변수를 2번 반복하지 않고 간단히 표현할 수 있다.

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var a = 3
a += 2 // 5, a = a + 2를 의미함.
a -= 2 // 3, a = a - 2
a *= 2 // 6, a = a * 2
a /= 2 // 3, a = a / 2
a %= 2 // 1, a = a % 2

증가 및 감소 사용하기

프로그램 개발 중에 숫자를 1씩 증가(increment) 또는 감소(decrement)하는 작업은 자주 사용된다.

간단한 예시로 아래는 100부터 0까지 D-Day 계산하는 프로그램이다.

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fun main() {
  val end = 0
  var day = 100
  
  while (day > end) {
    day = day - 1
  }
}

여기서 물론, a += 1 또는 a -= 1을 사용할 수 있지만,
Kotlin은 이를 더 간단하게 처리할 수 있는 연산자를 제공한다.

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fun main() {
  val end = 0
  var day = 100
  
  while (day > end) {
    day -- 
    // day -= 1 도 가능하다.
  }
}

반대의 경우에는 ++ 연산자로 1씩 증가 시킬 수 있다.

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var num = 3
num ++ // 4, 증가
num -- // 3, 감소

증가 및 감소 연산자는 전위(prefix)와 후위(postfix)연산자를 알면 더욱 복잡한 연산도 가능하다.

전위 연산자

전위 형태는 변수를 사용하기 전에 값을 변경하는 특성을 가지고 있다.

  • 전위 증가(prefix increment)
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    var a = 10
val b = ++a
println(a) // a = 11
println(b) // b = 11

위의 코드에서는 먼저 변수 a의 값이 1 증가하여 11이 된 후, 증가된 값이 변수 b에 할당된다.

  • 전위 감소(prefix decrement)
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    var a = 10
val b = --a
println(a) // a = 9
println(b) // b = 9

위 코드에서도 마찬가지로 변수 a 값이 1 감소한 뒤, 변수 b에 할당된다.

후위 연산자 형태

후위 형태는 변수를 사용 한 후에 값을 변경하는 특성을 가지고 있다.

  • 후위 증가(postfix increment)
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var a = 10
val b = a++
println(a) // a = 11
println(b) // b = 10

위의 코드에서 변수 a의 현재 값 10이 변수 b에 할당된다. 그 후, a의 값이 1 증가하여 11이 된다.

  • 후위 감소(postfix decrement)
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var a = 10
val b = a--
println(a) // 9
println(b) // 10

마찬가지로 변수가 a는 변수 b에 할당 된 후, 감소를 수행한다.

우선순위 순서 정리

위 다루었던 연산들과 최종적으로 전위 및 후위 형태의 연산자를 포함한 연산 우선순위의 순서는 아래와 같다.

  1. 괄호( (expr) )
  2. 후위 증가/감소( expr++, expr– )
  3. 단항 덧셈/뺄셈 및 전위 증가/감소( -expr, ++expr, –expr )
  4. 곱셈, 나눗셈, 나머지( *, /, % )
  5. 덧셈/ 뺄셈( +, -)
  6. 할당 연산( =, +=, -=, *=, /=, %= )

마치며,,

어느 프로그래밍 언어이건 거의 유사한 메커니즘으로 오늘 다루었던 연산자들을 사용한다.
따라서 연산자들을 잘 익히면 복잡한 계산도 단순하게 만들 수 있고, 구현하고자 하는 도구를 쉽게 구현할 수도 있다.

하나의 예시로 xor를 잘 활용하면 0과 1로 전환되는 버튼을 간단하게 구현 할 수 있다.

나는 다른 것은 몰라도 할당 연산자가 아무리 사용하여도 익숙해 지지 않는데,
가끔은 굳이 이것을 사용해야하나 싶기도 하다.

나중에 할당 연산자를 사용할 경우와 그렇지 않은 경우의 코드의 가독성 및 효율성에 대해 분석해보면 좋을 것 같다.

관계 연산자

일반적으로 숫자를 비교할 때 사용할 수 있는 6가지 관계 연산자(relational operators)가 있다.

연산자의미
==같음
!=같지 않음
>보다 큼
>=크거나 같음
<보다 작음
<=작거나 같음

관계 연산자의 결과는 연산에 사용되는 피연산자의 타입에 관계없이 항상 Boolean을 반환한다.

정수 비교하기

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val one = 1
val two = 2
val three = 3
val four = 4

val oneIsOne = one == one  // true

val res1 = two <= three  // true
val res2 = two != four   // true
val res3 = two > four    // false
val res4 = one == three  // false

관계 연산자와 산술 연산자 함께 사용하기

관계 연산자는 산술 연산자보다 우선순위가 낮다.

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val number = 1000
val result = number + 10 > number + 9 // true 출력

산술 연산 이후 관계 연산이 수행된다.

또한, Kotlin에서는 Int와 Long을 == 또는 =!으로 비교할 수 없으나,
>, >=, <, <= 연산자는 사용할 수 있다.

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val one: Long = 1
val zero: Int = 0
println(one >= zero) // true 반환함.
//println(one == zero) // 오류 발생.

Kotlin에서는 연속된 관계 연산식을 직접 사용할 수 없다.

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a <= b <= c // 오류 발생

이러한 경우에는 논리 연산자를 함께 사용해야한다.

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number > 100 && number < 200
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