[JAVA 8] 클래스에서 정의되는 변수의 종류와 메서드

1. 변수와 메서드

변수의 종류

변수의 종류는 선언된 위치를 잘 확인해야 한다. 크게 클래스 영역, 메서드 영억으로 나누어지며 클래스 영역에서는 변수 앞에 static이 붙었는가에 따라 구분하고 나머지는 다 지역(local) 변수이다.


class val{
	int n1;         //클래스 영역에 선언되었고 static이 붙지 않았음으로 인스턴스 변수
	static int n2;  //클래스 영역에 선언되었고 static이 붙었음으로 클래스 변수                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   

	void method(){
		int n3;	      //지역변수
	}
}

➡️ 인스턴스 변수

클래스 영역에 선언되며, 클래스의 인스턴스를 생성할 때 만들어진다. 그렇기 때문에 인스턴스 변수의 값을 읽어오거나 저장하기 위해서는 먼저 인스턴스를 생성해야한다.

➡️ 클래스 변수

클래스 변수를 선언하는 방법은 인스턴스 변수 앞에 static을 붙이기만 하면 된다. 인스턴스 변수와는 달리 클래스 변수는 모든 인스턴스 변수가 공통된 저장공간(변수) 를 공유하게 된다. 모든 인스턴스들이 공통적인 값을 유지해야하는 속성의 경우 클래스 변수로 선언해야한다.

➡️ 지역변수

메서드 내에 선언되어 메서드 내에서만 사용 가능하며, 메서드가 종료되면 소멸되어 사용할 수 없게된다.

예시


package teach;
import java.util.*;

class Test{
	static int a; //클래스 변수
	int b;        //인스턴스 변수
	
	void alert() {
		int c = 3;
		System.out.println(c); //지역변수
	}
}

public class TestCode{
	public static void main(String[] agrs) {
		Test t1 = new Test();
		t1.a = 3;
		t1.b = 4;
		
		Test t2 = new Test();
		t2.a = 4;
		t2.b = 123;
		
		System.out.printf("t1.a = %d\nt2.a = %d\nt1.b = %d\nt2.b = %d",t1.a, t2.a, t1.b, t2.b);
	}
}

/*
t1.a = 4
t2.a = 4
t1.b = 4
t2.b = 123
*/

클래스 변수는 다른 인스턴스에서 값을 바꿨음에도 불구하고 값이 전부 바뀌었다.

인스턴스 변수는 각각 선언된 객체마다 값이 다르다.

기본형 매개변수, 참조형 매개변수

기본형 매개변수


class Data38 {int a;}

public class c6_3_8{
    public static void main(String[] args) {
        Data38 d38;
        d38 = new Data38();
        System.out.printf("바뀌기 전 : %d\n",d38.a); //0

        change(d38.a);
        System.out.printf("바뀐 후 : %d",d38.a);     //0
    }
    static void change(int a){                   //기본형 매개변수 전달
        a = 10;
    }
}

변수 a는 change라는 함수를 통과했지만 바뀌지 않았다 왜일까?

➡️ 이유

1) change메서드가 호출되면서 d38.a가 change 매서드 매개변수 x에 복사된다

2) change메서드에서 x의 값을 1000으로 변경

3) change메서드가 종료되면서 매개변수 x는 스택에서 제거됨

참조형 매개변수


class Data38 {int a;}

public class c6_3_8{
    public static void main(String[] args) {
        Data38 d38;
        d38 = new Data38();

        System.out.printf("바뀌기 전 : %d\n",d38.a); //0

        change(d38);
        System.out.printf("바뀐 후 : %d",d38.a);     //1000
    }
    static void change(Data38 d38){                   //참조형 매개변수 전달
        d38.a = 1000;
    }
}

이번에는 변수 a가 값이 1000으로 바뀌었다 왜일까?

➡️ 이유

1) change메서드가 호출되면서 참조변수의 d38 값(주소)가 매개변수 d38에 복사됨

2) change메서드에서 매개변수 d38로 a의 값을 1000으로 변경

3) d38은 메서드가 종료되면서 삭제됨

💡

두 변수의 차이점은 “주소 값 복사 or 그냥 복사” 의 차이라고 볼 수 있다.

기본형 매개변수는 “값” 을 복사하고 참조형 매개변수는 “주소 값”을 복사한다.

메서드(Method)

클래스에 종속되어 있는 함수라고 생각하면 된다.

😀 Method 예제를 보자


class test{
		//method
    void t1(){
        System.out.println("testing");
    }
}

class c6_3_3{
    public static void main(String[] args) {
        test t;
        t = new test();

				//선언된 클래스에서 method t1을 호출하여 사용한다.
        t.t1();
    }
}

이처럼 클래스에서 선언해주고 인스턴스를 생성해서 메서드를 사용하면 뭐가 좋을까?

Method를 사용하면 좋은 점

➡️ 높은 재사용성

클래스에 메서드를 선언해두기만 하면 객체를 생성할 때마다 함수를 선언해줄 필요가 없다.

➡️ 중복된 코드의 제거

재 사용성이 높기 때문에 코드가 중복되는 것을 막을 수 있다. 중복된 코드는 코드의 관리가 용이하여 오류가 발생할 확률을 줄일 수 있다.

➡️ 프로그램의 구조화

몇줄 안되는 프로그램에서는 구조라고 할 것 조차 없겠지만 천줄, 만줄, 십만줄이 넘어가는 코드에서는 해당 클래스와 메서드를 잘 정의해두면 요긴하게 쓸 수 있고 클래스와 메서드의 변수명 등에 신경 쓴다면 코드의 구조화에 큰 기여를 할 수 있다.

Method의 구조


class test{
    int add(int a, int b){   //선언부 -> 반환타입 메서드이름(타입 변수명1, 타입 변수명2....)
        int c = a + b;       //구현부 -> 지역변수 사용 및 연산
        return c;            //구현부 -> int형태의 반환임으로 return으로 int 반환
    }

		int add2(int a, int b){
			return a+b;            //이런 형태로 바로 return도 가능하다.
		}                        

    void brodcast(String s){
        System.out.println(s);
        return;              //구현부 -> void형태는 컴파일러가 return을 자동으로 넣어주긴한다.
    }
}

class c6_3_4 {
    public static void main(String[] args) {
        test t;
        t = new test();                 //클래스 선언

        int result = t.add(1, 2);  //메서드에서 연산한 결과를 result에 저장
        t.brodcast("adding!");       //메서드 사용

        System.out.print(result);
    }
}

💡

항상 메서드에 매개변수를 넣어줄 때는 매개변수가 유효한지 검사해야 한다. ex) 어떤 수 a를 b로 나누는 프로그램에서 매개변수가 100, 0이 전달될경우 0으로 나눌 수 없기때문에 에러가 발생

Method 선언 후 구현 초반 부분에 매개변수의 유효성을 검증할만한 조건문을 작성할 수 있다.

2. 참조형 변환타입, 재귀호출

참조형 변환타입

참조형 변환타입이란 객체의 주소를 변환하는 것 이라고 표현할 수 있다.


class Data38 {int a;}

public class c6_3_9 {
    public static void main(String[] args) {
        Data38 d;
        d = new Data38();

        Data38 d2 = copy(d);
        System.out.println(d.a);
        System.out.print(d2.a);
    }
    static Data38 copy(Data38 d){
        Data38 tmp;
        tmp = new Data38();
        tmp.a = d.a; 

        return tmp;
    }
}

➡️ 설명

1) copy method가 실행되면서 참조변수 d의 값이 copy의 매개변수 d에 복사된다

2) copy에서 새로운 객체 tmp가 생성된 후 d.a에 저장된 값을 tmp.a에 복사한다

3) copy method가 종료되면서 return으로 tmp의 값을 반환하고 해당 값은 d2에 저장된다.

4) 복사된 주소값으로 d2를 사용할 수 있다. tmp가 d2인 셈이다.

➡️ 참조형 반환타입

이처럼 함수에서 인스턴스를 생성한 후 해당 주소값을 반환한다

반환된 주소값을 기준으로 인스턴스를 참조할 수 있다.

재귀호출(recursive call)

재귀호출이란?

재귀호출이란 메서드 내에서 다시 자기 자신을 호출하는 것을 말한다.


//예시
void method(){
		method();
}

재귀호출로 가능한 요소

펙토리얼( ! )


import java.util.*;

class factorial {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        int number = scan.nextInt();

        int result = fac(number);

        System.out.printf("result : %d", result);
    }
    static int fac(int num){
        int result = 0;
        if (num==1){
            result = 1;
        }
        else{
            return num*fac(num-1);
        }
        return result;
    } 
}

클래스 메서드(static)와 인스턴스 메서드

선언

클래스 메서드와 인스턴스 메서드의 차이는 클래스 메서드는 객체를 생성하지 않고 호출이 가능하다. 클래스 내에서 static 을 붙이면 클래스 메서드이다.

클래스의 설계와 클래스&인스턴스 메서드의 차이

클래스를 설계할 때, 맴버변수 중 모든 인스턴스에 공통으로 사용하는 것에 static을 붙인다

클래스 변수는 인스턴스를 생성하지 않아도 사용할 수 있다.

클래스 메서드는 인스턴스 변수를 사용할 수 없다.

메서드 내에서 인스턴스 변수를 사용하지 않는다면 static을 붙이는 것을 고려한다.

💡

클래스 메서드는 인스턴스 변수를 사용할 수 없는 이유?

인스턴스 멤버가 존재하는 시점에 클래스 멤버는 항상 존재한다(언제나 사용 가능하기 때문)

하지만 클래스 멤버가 존재하는 시점에 인스턴스 멤버가 존재하지 않을 수 있다. (객체를 생성해야 인스턴스 변수가 메모리 상에 상주 하기 때문)

예시


package teach;
import java.util.*;

class Test{
	static int a = 4; //클래스 변수
	int b;        //인스턴스 변수
	
	static void alert() {
		int c = 3;
		System.out.println(c); //지역변수
	}
}

public class TestCode{
	public static void main(String[
		System.out.println(Test.a); //그냥 사용 가능
		Test.alert(); //그냥 사용 가능
	}
}