Moomin's Devlog

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변수란 '변경이 가능한 수' 라는 의미로 상수와 반대되는 의미이다. 데이터(상수)를 저장할 수 있는 메모리 공간에 붙여진 이름이나, 메모리 공간 자체를 말한다. 변수는 종류에 따라 Type이 정의되고, 사용하기 전에 선언되어 있어야 한다. 

■ 변수 선언 시 주의사항

- 변수의 이름은 숫자로 시작할 수 없다.

- $과 _ 이외의 다른 특수문자는 사용할 수 없다.

- 아래의 키워드는 변수의 이름으로 사용할 수 없다.

■ 정수형 변수

- 첫 번째 비트를 MSB(Most Significant Bit)로 사용하여 양수인지 음수인지를 표시하고, 나머지는 정수형 데이터를 표현한다. 정수형 변수 선언 시 주로 int 형을 사용한다.

[short 데이터 표현]

■ 실수형 변수

- 소수점이나 지수를 갖는 실수형 데이터를 기억하거나 처리하기 위해서 사용한다. 실수형 변수 선언시 주로 double 형을 사용한다.

[float 데이터 표현]

[double 데이터 표현]

■ 문자형 변수

- 유니코드는 문자 하나를 2바이트로 표현하는 문자체계로, 유니코드를 이용하여 세계의 모든 언어를 표현할 수 있다.

■ 참, 거짓 표현 변수

- '참'과 '거짓'의 표현을 위해 약속된 형태의 데이터를 저장한다.

※ 자료형 없이 변수 선언하기

- 자바 10부터는 "var"를 이용하여 자료형 없이도 변수를 선언하여 사용할 수 있다. 우측에 대입되는 값의 자료형으로 var의 자료형이 결정되는데, 한 번 결정된 자료형에 다른 자료형의 값을 넣으려고 하면 에러가 발생한다. 또한 지역 변수로만 사용할 수 있다.

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컴퓨터는 모든 데이터를 처리할 때 2진수(0과 1)를 사용하기 때문에, 정수와 실수를 표현하는데 있어서 우리가 일상생활에서 사용하는 방식과는 다른 방식을 사용한다.

■ 정수의 표현방식

1) 부호 비트

- 1바이트의 공간에 정수를 저장하려 할 때, 맨 앞의 1비트는 부호비트 MSB(Most Significant Bit)로서 양수일 경우 0, 음수일 경우 1로 표현한다. 나머지 7비트는 데이터의 크기를 표현하는데 사용한다.

2) 음수의 표현

- 음수를 표현하기 위해 부호비트 MSB(Most Significant Bit)만 1로 바꾸어 줄 경우, 양수와 음수의 덧셈 결과가 0이 나오지 않는다. 

- 음수를 표현할 때에는 아래와 같이 1의 보수를 취하여 0과 1의 값을 모두 바꾸고, 그 결과에 1을 더해주는 2의 보수 방식을 사용한다.

■ 실수의 표현방식

- 컴퓨터는 m과 e로 나누어 실수를 표현한다. 이 방식을 사용하면 오차가 존재하는 단점이 있지만, 더 넓은 범위의 실수를 표현할 수 있어서 효율적이다.

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■ 2진수(Binary)

- 2개의 수(0, 1)로 표현

- 10진수→2진수 : 몫이 0이 될 때까지 2로 나누며 나머지를 구하고, 역순으로 표시한다.

- 2진수→10진수 : 뒤에서부터 차례대로 2^0, 2^1, 2^2...을 곱해서 더해준다.

- 2진수 덧셈 : 각 자리를 더해서 2가 되면 1을 올려주고, 0을 표시한다.

■ 8진수(Octal)

- 8개의 수(0~7)로 표현

- 10진수→8진수 : 몫이 0이 될 때까지 8로 나누며 나머지를 구하고, 역순으로 표시한다.

- 8진수→10진수 : 뒤에서부터 차례대로 8^0, 8^1, 8^2...을 곱해서 더해준다.

- 2진수→8진수 : 뒤에서부터 3자리씩 끊어서 2^0, 2^1, 2^2을 곱해서 더해준다.

- 8진수→2진수 : 각 자리를 몫이 0이 될 때까지 2로 나누며 나머지를 구하고, 역순으로 표시한다.

- 8진수 덧셈 : 각 자리를 더해서 8이 되면 1을 올려주고, 0을 표시한다.

■ 16진수(Hex)

- 16개의 수(0~9, A~F)로 표현 (A : 10, B : 11, C : 12, D : 13, E : 14, F : 15)

- 10진수→16진수 : 몫이 0이 될 때까지 16으로 나누며 나머지를 구하고, 역순으로 표시한다.

- 16진수→10진수 : 뒤에서부터 차례대로 16^0, 16^1, 16^2...을 곱해서 더해준다.

- 2진수→16진수 : 뒤에서부터 4자리씩 끊어서 2^0, 2^1, 2^2, 2^3을 곱해서 더해준다.

- 16진수→2진수 : 각 자리를 몫이 0이 될 때까지 2로 나누며 나머지를 구하고, 역순으로 표시한다.

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주석이란 코드에 대한 설명 등 프로그래머에게 해설 및 이해를 돕기 위한 것으로, 컴파일 시 프로그램에 아무런 영향을 주지 않는다. 자신이 짠 코드도 시간이 지나면 왜 이런 식으로 구현을 했었는지 까먹을 수 있고, 2명 이상이 협업할 경우 상대방에게 자신의 코드에 대한 설명을 남길 때에도 주로 쓰인다. 

■ 한 줄 주석

- // 주석 내용

■ 여러 줄 주석

- /* 주석 내용 */

※ 주의 : /* */ 안에 또 /* */을 넣는 경우

- /*로 시작하는 주석은 */을 만날 때 끝이 난다. 아래 코드의 Line 6에서 시작된 주석은 Line 7의 */ 까지만 주석 처리가 되므로, Line 8의 */는 짝이 맞지 않아 에러가 난다.

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컴파일(Compile)이란 사람이 이해하기 쉬운 언어인 고급언어로 개발한 프로그램을 컴퓨터가 이해하기 쉬운 언어인 기계어로 바꿔주는 것을 말한다. 자바의 컴파일 과정은 간단하다. 개발자가 작성한 자바 코드(.java)를 컴파일러가 기계어인 자바 바이트 코드(.class)로 변환시켜 주고, 변환된 코드를 인터프리터가 한 줄씩 실행시키면서 애플리케이션을 실행하게 된다.

1. 자바 코드(.java)

2. 컴파일러(Compiler)

- Java 파일을 JVM(Java Virtual Machine)이 이해할 수 있는 자바 바이트 코드로 변환해 준다.

3. 자바 바이트 코드(.class)

- JVM(Java Virtual Machine)이 이해할 수 있는 언어로 변환된 자바 소스 코드를 말한다. 바이트 코드의 확장자는 .class 이며, JVM이 설치되어 있으면 어느 운영체제에서도 실행이 가능하다.

4. 인터프리터(Interpreter)

- JVM(Java Virtual Machine) 안에 있는 인터프리터가 바이트 코드를 한 줄씩 읽어서 프로그램을 실행한다.

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1. 이클립스(Eclipse)를 실행한다.

① 프로젝트, 패키지, 클래스 파일 등을 관리하는 영역

② 코드를 입력하는 영역

③ 클래스 파일의 구성을 확인할 수 있는 영역

④ 코드의 결과 및 에러 내용을 표시해주는 영역

2. 상단 메뉴의 File - New - Project... 클릭

3. Java의 Java Project 선택 후 Next 클릭

4. Project name을 입력하고 Finish 클릭

5. 프로젝트 폴더 마우스 우클릭 - New - Class 클릭

6. class의 이름을 입력하고, Finish 클릭 (Class의 이름은 첫 글자를 반드시 대문자로 입력)

7. 아래와 같이 입력

8. 상단의 실행을 클릭하거나 Ctrl + F11로 프로그램 실행

9. 아래 Console 부분에 Hello, World!가 정상적으로 출력되는 것 확인

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앞서 JDK를 설치하고 환경변수를 정상적으로 설정했다면, Eclipse만 설치하면 자바 프로그래밍이 가능하다. Eclipse는 코딩, 디버깅, 컴파일, 배포 등 프로그램 개발에 관련된 모든 작업을 하나의 프로그램에서 처리할 수 있는 IDE(Integrated Development Environment)의 한 종류이다.

1. Eclipse 공식 사이트에 접속 (https://eclipse.org/)

2. 우측 상단의 Download 클릭

3. Download Packages 클릭

4. Eclipse IDE for Java Developers…에서 자신의 OS버전에 맞는 파일 클릭

5. Download를 클릭하여 파일 다운로드

6. 다운받은 파일의 압축을 풀고, eclipse.exe 실행

7. Workspace 경로 지정 후 Launch 클릭

8. Eclipse 정상 실행되는 것 확인

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자바 프로그램을 실행하기 위해 컴파일러(Compiler)와 인터프리터(Interpreter)가 반드시 필요하다. 여기서 컴파일러는 사람이 입력한 언어를 컴퓨터가 이해할 수 있는 바이트 코드로 변환해주는 역할을 하고, 인터프리터는 바이트 코드를 한 줄씩 읽으며 실행해주는 역할을 한다. JDK에 이 두 가지가 존재하므로, 자바 프로그램 개발 및 실행을 위해 JDK의 설치가 필요하다.

※ 인터프리터(Interpreter)는 자바 바이트 코드를 한 줄씩 실행하여 속도가 느리다는 단점이 있다. 최근에는 JIT(Just In Time) 컴파일러를 사용하는데, 바이트 코드를 한 번에 컴파일하여 같은 코드가 반복되면 이전에 만든 기계어를 재사용하므로 인터프리터(Interpreter)보다 성능이 우수하다.

1. 오라클 공식 사이트에 접속 (https://oracle.com)

2. 상단 메뉴버튼을 누르고 Product Help의 Downloads 클릭

3. Developer Downloads의 Java 클릭

4. Java (JDK) for Developers 클릭

5. 스크롤을 내려 원하는 버전으로 이동 후 JDK Download 클릭

6. 자신의 OS 버전에 맞는 파일 클릭

7. 체크박스 체크 후 Download 클릭

8. 오라클 계정 로그인하여 파일 다운로드 진행

9. 설치를 위해 다운받은 jdk 설치파일 실행

10. Next 클릭

11. Next 클릭 (설치경로 변경을 원한다면 Change를 클릭하여 변경 후 Next 클릭)

12. JRE 설치를 위해 다음(N) 클릭 (설치경로 변경을 원한다면 Change를 클릭하여 변경 후 다음(N) 클릭)

13. Close를 클릭하여 설치 완료

14. 파일 탐색기에서 내 PC 마우스 우클릭 - 속성(R)

15. 왼쪽의 고급 시스템 설정 클릭

16. 고급 탭의 환경 변수(N) 클릭

17. 시스템 변수의 새로 만들기(W) 클릭

18. 변수 이름(N) 에 JAVA_HOME, 변수 값(V) 에 JDK를 설치한 경로를 입력 후 확인 클릭

19. 시스템 변수의 Path를 선택 후 편집(I) 을 클릭하거나, Path가 존재하지 않는 경우 새로 만들기(W) 클릭

20. 우측의 새로 만들기(N) 를 클릭하고, %JAVA_HOME%\bin 입력 후 확인 클릭

21. Win + R 키를 눌러 실행에서 cmd를 입력하여 명령 프롬프트 실행

22. Java -version을 입력하여 자바 버전이 정상적으로 표시되는 것을 확인

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1. OS에 종속적이지 않다.
- C나 C++과 같은 프로그래밍 언어는 OS에 종속적이어서 OS마다 컴파일을 다르게 해 주어야 정상적으로 동작한다. 하지만 자바는 JVM(Java Vertual Machine) 위에서 실행되기 때문에, 한 번의 컴파일로 OS에 상관없이 실행 가능하다.

2. 객체 지향 언어이다.

- 객체 지향 프로그래밍(Object Oriented Programming)이란 부품(객체) 단위로 개발하고, 각 부품(객체)의 상호관계를 이용하여 프로그래밍하는 것이다. 수정이 필요한 경우 프로그램 전체가 아닌 특정 객체만 수정하면 되기 때문에 유지보수가 쉽고 확장성이 좋다.

3. 메모리를 자동으로 관리한다.

- 자바는 개발자가 메모리에 직접 접근할 수 없으므로 자바가 메모리를 관리한다. 프로그래머가 직접 메모리를 해제하지 않아도 자바에서 제공하는 가비지 컬렉터(Garbage Collector)에 의해 자동으로 해제가 되므로 메모리를 효율적으로 관리할 수 있다.

4. 다양한 애플리케이션을 개발할 수 있다.
- 자바를 이용하여 윈도우, 리눅스, 맥 등 다양한 OS에서 실행되는 프로그램을 개발할 수 있다. 또한 윈도우, 서버, 모바일 등 다양한 프로그램을 개발할 수 있다.

5. 오픈소스 라이브러리가 풍부하다.

- 자바는 오픈소스 언어이기 때문에 이를 이용하여 풍부한 기능을 빠르게 구현할 수 있다.