[Java] 형변환

형변환

형 변환(Type Conversion)이란 데이터의 타입을 변경하는 것이다. 예를 들어 int 타입의 정수 200의 bit 값은 아래와 같다.

00000000 00000000 00000000 11001000

프로그래밍을 처음 시작하는 사람도 컴퓨터는 모든 정보가 0과 1로 만들어진다는 이야기를 들어봤을 것이다. 여러분이 200이라는 숫자를 입력하면 컴퓨터에는 위와 같이 0과 1로 이루어진 조합으로 저장된다. 바로 이 0과 1을 bit라고 부른다. 위의 데이터는 8X4개의 자릿수로 이루어져 있다. 이것을 32bit라고 부른다. 위의 데이터는 int 형으로 숫자 200을 저장했을 때 메모리상에 만들어지는 내용이다. 그럼 실수형인 float 타입으로 정수 200.0을 저장하면 어떻게 될까? 사람에게는 똑같은 수인 정수 200과 실수 200.0을 컴퓨터는 전혀 다른 방식으로 저장한다. float 타입의 정수 200.0의 bit 값은 아래와 같다.

01000011 01001000 00000000 00000000

정수 200과 실수 200.0의 bit 값이 완전히 다른 것을 알 수 있다. 이렇게 형식이 다른 데이터들을 더하려면 한쪽의 데이터 타입을 다른 쪽의 데이터 타입으로 전환(Conversion)해야 한다. 자바는 이러한 형 변환을 자동으로 처리해주는데 이러한 전환작업을 자동(암시적) 형 변환(implicit Conversion)이라고 부른다.

1. 자동 형 변환

아래 예제를 보자. 

double a = 3.0F;

위의 코드는 double 타입의 변수 a에 float 타입의 값을 대입하고 있다. 이 때 3.0F의 값은 자동으로 double 타입으로 형 변환이 일어난다. 이것이 가능한 이유는 double 타입이 float 타입보다 더 많은 수를 표현 할 수 있기 때문이다. 타입을 변경해도 정보의 손실이 일어나지 않는 경우 자동 형 변환이 일어난다.

반대로 아래의 예제는 오류가 발생한다. 상수 3.0은 상수인데, 이 상수는 double 형이다. 이 값을 표현 범위가 좁은 float에 넣으려고 하기 때문에 오류가 발생한다. 

float a = 3.0;

자동 형 변환의 원칙은 표현범위가 좁은 데이터 타입에서 넓은 데이터 타입으로의 변환만 허용된다는 것이다.

아래는 자동 형 변환이 일어나는 규칙을 보여준다.

byte 타입은 short가 될 수 있지만 short는 byte 타입이 될 수 없다. long은 float가 될 수 있지만, float는 long이 될 수 없다.

상수와 상수를 연산한다면 어떻게 될까? 다음 예제를 보자. 

int a = 3;

float b = 1.0F;

double c = a + b;

위의 연산은 두 번의 형 변환이 일어난다. 우선 a와 b를 더하기 위해서 정수 a와 실수 b 중 하나가 형 변환을 해야 한다. 위의 그림에 따르면 int와 float가 붙으면 int가 float가 되기 때문에 변수 a에 담겨있는 값 3은 float 타입이 된다. 연산 결과는 float 타입이다. 하지만 이 값이 담겨질 변수 C의 타입은 double이다. float가 double 타입의 변수에 담기기 위해서는 float가 double로 형 변환을 해야 한다. 이렇게 해서 최종적으로 형 변환된 값이 변수 c에 담겼다.

2. 명시적 형 변환

자동 형 변환이 적용되지 경우에는 수동으로 형 변환을 해야 한다. 이를 명시적(Explicit Conversion)이라고 한다. 아래 예제는 모든 행의 코드에서 오류가 발생한다. 자동 형 변환이 이루어지지 않기 때문이다. (실행)

float a = 100.0;

int b = 100.0F;

위의 예제를 조금 수정해보자. 아래 코드는 오류가 발생하지 않는다. 

float a = (float)100.0;

int b = (int)100.0F;

아래와 같이 괄호 안에 데이터 타입을 지정해서 값 앞에 위치시키는 것을 명시적인 형 변환이라고 부른다.

형 변환은 한 번에 설명할 수 있는 주제는 아니다. 여러분이 객체지향까지 진입하면 다양한 방법으로 형 변환이라는 주제가 다시 언급될 것이다. 일단은 이정도로 언급하고 후속 수업을 통해서 형 변환에 대해서 좀 더 심화된 내용을 알아가자.