Java 변수와 타입 | 기본 타입, 참조 타입, 형변환

Java 변수와 타입 | 기본 타입, 참조 타입, 형변환

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Java 변수와 타입 | 기본 타입, 참조 타입, 형변환

이 글의 핵심

Java 기본 타입·참조 타입·형변환을 한 번에 정리합니다. byte부터 double·boolean까지 크기와 리터럴 규칙(L·f 접미사), String 풀과 equals, 배열·캐스팅까지 예제로 익힙니다. 입문자와 기록을 다시 확인하는 실무자 모두 참고하기 좋습니다.

들어가며

Java는 정적 타입 언어(변수마다 타입을 미리 적어 두며, 소스를 바이트코드로 바꿀 때 검사하는 방식)이므로, 변수에는 컴파일러가 검사할 수 있는 타입(명찰)을 붙입니다. 기본형과 참조형을 구분해 두면 이후 컬렉션·객체와 연결하기 쉽습니다.

1. 기본 타입 (Primitive Types)

정수 타입

// byte: -128 ~ 127
byte b = 127;
// short: -32,768 ~ 32,767
short s = 32767;
// int: -2,147,483,648 ~ 2,147,483,647 (기본)
int i = 2147483647;
// long: -9,223,372,036,854,775,808 ~ 9,223,372,036,854,775,807
long l = 9223372036854775807L;  // L 접미사 필수
// 언더스코어 사용 가능 (가독성)
int million = 1_000_000;
long billion = 1_000_000_000L;

정수 타입 선택 가이드: 일반 비즈니스 로직에서는 int가 기본입니다. 파일 크기·타임스탬프처럼 범위가 큰 값은 long, 메모리가 극도로 제한된 바이너리 포맷이나 대량 배열에서는 byte/short를 고려합니다. L 접미사를 빼먹으면 리터럴이 int로 처리되어 범위를 넘을 때 컴파일 에러가 납니다.

실수 타입

// float: 32비트 부동소수점
float f = 3.14f;  // f 접미사 필수
// double: 64비트 부동소수점 (기본)
double d = 3.14159;
double scientific = 1.23e-4;  // 0.000123

부동소수점 주의: float와 double은 이진 부동소수점이라 0.1 + 0.2 같은 식이 기대와 다르게 보일 수 있습니다. 그래도 지리·그래픽·통계 전처리 등에서는 여전히 널리 사용되며, 정확한 십진 연산이 필요하면 BigDecimal로 전환하는 것이 안전합니다.

문자 타입

char c = 'A';
char korean = '가';
char unicode = '\u0041';  // 'A'
// char는 16비트 유니코드

불리언 타입

boolean flag = true;
boolean isActive = false;
// 조건식 결과
boolean isAdult = age >= 18;

boolean과 널: 기본 타입 boolean은 null을 가질 수 없지만, 래퍼 Boolean은 null이 가능해 NPE(NullPointerException) 위험이 생깁니다. API 설계 시 “세 가지 상태(참/거짓/미정)”가 필요하면 Optional<Boolean>·별도 enum을 검토하세요.

2. 참조 타입 (Reference Types)

String

// 리터럴 (String Pool)
String name1 = "홍길동";
String name2 = "홍길동";
System.out.println(name1 == name2);  // true (같은 객체)
// new 키워드
String name3 = new String("홍길동");
System.out.println(name1 == name3);  // false (다른 객체)
System.out.println(name1.equals(name3));  // true (값 비교)

== 와 equals: 리터럴로 만든 동일 문자열은 풀에서 재사용될 수 있어 ==가 true로 나올 수 있지만, 일반적인 비교는 항상 equals가 안전합니다. 특히 사용자 입력·DB에서 읽은 문자열은 ==에 의존하면 버그로 이어지기 쉽습니다.

배열

// 선언 및 초기화
int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] arr = new int[5];
// 접근
System.out.println(numbers[0]);  // 1
numbers[0] = 10;
// 길이
System.out.println(numbers.length);  // 5
// 다차원 배열
int[][] matrix = {
    {1, 2, 3},
    {4, 5, 6}
};
System.out.println(matrix[0][1]);  // 2

배열 실무 노트: Java 배열은 크기가 고정이라, 동적 증가가 잦은 경우 ArrayList 등 컬렉션이 낫습니다. 다차원 배열은 “배열의 배열”이라 행마다 길이가 달라도 되지만, 직사각형이 아닌 구조는 루프 작성 시 주의가 필요합니다.

3. 형변환 (Type Casting)

자동 형변환 (Widening)

// 작은 타입 → 큰 타입 (자동)
byte b = 10;
int i = b;      // OK
long l = i;     // OK
float f = l;    // OK
double d = f;   // OK
// 순서: byte → short → int → long → float → double

명시적 형변환 (Narrowing)

// 큰 타입 → 작은 타입 (명시적)
double d = 3.14;
int i = (int) d;  // 3 (소수점 버림)
long l = 1000L;
int i2 = (int) l;
// 주의: 데이터 손실 가능
int big = 130;
byte small = (byte) big;  // -126 (오버플로우)

4. 래퍼 클래스 (Wrapper Classes)

기본 타입 vs 래퍼 클래스

기본 타입래퍼 클래스
byteByte
shortShort
intInteger
longLong
floatFloat
doubleDouble
charCharacter
booleanBoolean

오토박싱/언박싱

Java 5부터 기본 타입과 래퍼 클래스 간 자동 변환이 지원됩니다:

// 오토박싱 (Auto-boxing): 기본 타입 → 래퍼 클래스
Integer obj = 10;
// 내부 동작: Integer obj = Integer.valueOf(10);
// 기본 타입 int를 자동으로 Integer 객체로 변환
// 언박싱 (Unboxing): 래퍼 클래스 → 기본 타입
int primitive = obj;
// 내부 동작: int primitive = obj.intValue();
// Integer 객체를 자동으로 int로 변환
// 자동 변환 예시
Integer a = 10;  // 오토박싱
Integer b = 20;  // 오토박싱
Integer sum = a + b;  // 언박싱 → 연산 → 오토박싱
// 내부 동작:
// 1. a.intValue() + b.intValue() (언박싱)
// 2. 10 + 20 = 30 (int 연산)
// 3. Integer.valueOf(30) (오토박싱)
// 컬렉션에서 자동 변환
List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
numbers.add(10);  // 오토박싱: int → Integer
int first = numbers.get(0);  // 언박싱: Integer → int
// 주의: null 언박싱 시 NullPointerException
Integer nullValue = null;
// int x = nullValue;  // NullPointerException!
// null을 기본 타입으로 변환할 수 없음
// 안전한 처리
Integer value = getValue();  // null 가능성
int result = (value != null) ? value : 0;  // null 체크

오토박싱 성능 주의:

// ❌ 나쁜 예: 반복문에서 오토박싱
Integer sum = 0;
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    sum += i;  // 매 반복마다 언박싱 + 박싱 발생
}
// 1000번의 불필요한 객체 생성
// ✅ 좋은 예: 기본 타입 사용
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    sum += i;  // 기본 타입 연산 (빠름)
}
Integer result = sum;  // 마지막에 한 번만 박싱

래퍼 클래스 메서드

// 문자열 → 숫자
int num = Integer.parseInt("123");
double d = Double.parseDouble("3.14");
// 숫자 → 문자열
String str = Integer.toString(123);
String str2 = String.valueOf(123);
// 비교
Integer a = 100;
Integer b = 100;
System.out.println(a.equals(b));  // true
// 최대/최소값
System.out.println(Integer.MAX_VALUE);  // 2147483647
System.out.println(Integer.MIN_VALUE);  // -2147483648

5. var (Java 10+)

java 예제 코드입니다.

// 타입 추론
var name = "홍길동";        // String
var age = 25;              // int
var price = 19.99;         // double
var list = new ArrayList<String>();
// 주의: 초기화 필수
// var x;  // 에러!

6. 실전 예제

예제 1: 타입 변환

public class TypeConversion {
    public static void main(String[] args) {
        // 문자열 → 숫자
        String input = "123";
        int num = Integer.parseInt(input);
        
        // 안전한 변환
        try {
            int result = Integer.parseInt("abc");
        } catch (NumberFormatException e) {
            System.out.println("변환 실패");
        }
        
        // 숫자 → 문자열
        int value = 123;
        String str = String.valueOf(value);
        String str2 = Integer.toString(value);
    }
}

예제 2: 배열 처리

public class ArrayExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] scores = {85, 92, 78, 95, 88};
        
        // 합계
        int sum = 0;
        for (int score : scores) {
            sum += score;
        }
        
        // 평균
        double average = (double) sum / scores.length;
        System.out.println("평균: " + average);
        
        // 최대값
        int max = scores[0];
        for (int score : scores) {
            if (score > max) {
                max = score;
            }
        }
        System.out.println("최대값: " + max);
    }
}

정리

핵심 요약

  1. 기본 타입: byte, short, int, long, float, double, char, boolean
  2. 참조 타입: String, 배열, 객체
  3. 형변환: 자동 (Widening), 명시적 (Narrowing)
  4. 래퍼 클래스: Integer, Double 등
  5. 오토박싱: 자동 변환

다음 단계

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자주 묻는 질문 (FAQ)

Q. 이 내용을 실무에서 언제 쓰나요?

A. Java 기본 타입·참조 타입·형변환을 한 번에 정리합니다. byte부터 double·boolean까지 크기와 리터럴 규칙(L·f 접미사), String 풀과 equals, 배열·캐스팅까지 예제로 익힙니다. 입문자와… 실무에서는 위 본문의 예제와 선택 가이드를 참고해 적용하면 됩니다.

Q. 선행으로 읽으면 좋은 글은?

A. 각 글 하단의 이전 글 또는 관련 글 링크를 따라가면 순서대로 배울 수 있습니다. Java 시리즈 목차에서 전체 흐름을 확인할 수 있습니다.

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