객체지향 2부 - 변수, 메서드

변수의 종류

1. 클래스 변수

- 선언 : 인스턴스 변수앞에 static을 붙인다

- 사용형식 : 클래스이름.클래스변수

- 클래스 변수는 모든 인스턴스가 공통된 저장공간을 가진다. (=공통변수)

- 클래스 변수는 인스턴스를 생성하지 않고 언제든 사용할 수 있다.

2. 인스턴스 변수

- 클래스의 인스턴스를 생성할 때 만들어진다.

- 사용을 위해서는 인스턴스를 먼저 생성해야 한다.

- 인스턴스는 독립적인 저장공간을 가지므로 서로 다른값을 가질 수 있다.

3. 지역변수

- 메서드 내에 선언되어 메서드 내에서만 사용 가능하다.

- 메서드가 종료되면 소멸하여 사용할 수 없다.

- ex) for문에 사용된 지역변수는 for문 내에서만 사용가능

class Variables
{
    int iv; // 인스턴스 변수
    static int cv; // 클래스 변수
    
    void method()
    {
        int iv=0; // 지역변수
    }
}

메서드

- 하나의 메서드는 한 가지 기능만 수행하도록 하는것이 좋다.

- 반복적으로 수행되는 것은 하나의 메서드로 정의하면 좋다.

- 관련된 여려 문장은 메서드로 만들어 놓는 것이 좋다.

<메서드 작성방법>

// 반환값이 있는경우
int add(int a int b)  // 메서드 선언부
{
    /* {} 블록사이 : 메서드의 구현부 */
    int result = a+b;
    return result; // 반환값
}
 
 
// 반환값이 없는 경우 void 사용
void method()
{
    int iv=0; // 지역변수
}

<return문>

메서드가 정상 종료되는 경우는 두 가지가 있다.

return문은 현재 실행중인 메서드를 종료학도 호출한 메서드로 되돌아가게 한다.

1. 반환값이 없는 경우 – return 문만 써주면 된다.  
      
            return;
 
 
2. 반환값이 있는 경우 – return 문 뒤에 반환값을 지정해 주어야 한다.
 
            return 반환값;

반환값이 있는 경우 메서드의 타입과 반환타입이 일치해야 한다.

int add(int a int b)  // 메서드 선언부 - int 타입
{
    int result = a+b;
    return result; // 반환값 - int 
}

※ 반환값이 있는 메서드에서는 어떤 경우라도 return문에 의해 결과가 반환되어야 한다.

[예제 1]

public class ReturnTest
{
    public static void main (String[] args)
    {
        ReturnTest r = new ReturnTest();
        
        int result = r.add(3,5);
        System.out.println(result);
        
        int[] result2 = {0};
        r.add(3,5,result2);
        System.out.println(result2[0]);
    }
    
    int add(int a, int b) { return a+b; }
    void add(int a, int b, int[] result) { result[0] = a+b; }
}

메서드 호출

<메서드의 호출 방법>

MyMethod m = new MyMethod();  // 먼저 인스턴스를 생성한다.
 
int value = m.add(1, 2); // 메서드를 호출한다. 
                         // 참조변수명.메서드명
 
int add(int a, int b)
{
    int r = a+b;
    return r;
}

[예제 2]

public class MyMathTest
{
    public static void main (String[] args)
    {
        MyMath mm = new MyMath();
        long result1 = mm.add(5L, 3L);
        long result2 = mm.subtract(5L, 3L);
        long result3 = mm.multiply(5L, 3L);
        double result4 = mm.divide(5L, 3L);
        
        System.out.println("mm.add(5L, 3L) = "+result1);
        System.out.println("mm.subtract(5L, 3L) = "+result2);
        System.out.println("mm.multiply(5L, 3L) = "+result3);
        System.out.println("mm.divide(5L, 3L) = "+result4);
    }
}
 
class MyMath
{
    long add(long a, long b)
    {
        long result = a+b;
        return result;
    }
    
    long subtract(long a, long b) 
    { 
        return a-b;
    } 
    
    long multiply(long a, long b)
    {
        return a*b;
    }
    
    double divide(double a, double b)
    {
        return a/b;
    }
}

JVM의 메모리 구조

1. 메서드영역(method area)

프로그램 실행 중 어떤 클래스가 사용되면, JVM은 해당 클래스의 클래스파일을 읽어서 분석하여 클래스에 대한 정보를 이곳에 저장한다. 이 때 클래스의 클래스 변수도 이 영역에 함께 생성된다.

2. 힙(heap)

인스턴스가 생성되는 공간. 인스턴스 변수들이 생성되는 공간이다.

3. 호출스택(call stack)

호출스택은  메서드의 작업에 필요한 메모리 공간을 제공한다. 메서드가 호출되면 호출스택에 호출된 메서드를 위한 메모리가 할당되고, 이 메모리는 메서드가 작업을 수행하는 동안 지역변수 들과 연산의 중간결과를 저장하는데 사용된다. 그리고 메서드가 작업을 마치면 할당된 메모리공간은 반환되어 비워진다.

[예제 3]

// Call Stack 테스트
public class CallstackTest
{
    public static void main (String[] args)
    {
        firstMethod();
    }
    
    static void firstMethod(){
        secondMethod();
    }
    
    static void secondMethod(){
        System.out.println("secondMethod() 호출");
    }
}

[예제 4]

// Call Stack 테스트2
public class CallstackTest2
{
    public static void main (String[] args)
    {
        System.out.println(" main 실행 ");
        firstMethod();
        System.out.println(" main 끝 ");
    }
    
    static void firstMethod(){
        System.out.println(" first 실행 ");
        secondMethod();
        System.out.println(" first 끝 ");
    }
    
    static void secondMethod(){
        System.out.println(" second 실행 ");
        System.out.println(" second 끝 ");
    }
}

[실행결과]

기본형과 참조형 매개변수

- 기본형 매개변수: 변수의 값을 읽기만 할 수 있다. 기본형의 값이 복사됨.

- 참조형 매개변수 : 변수의 값을 읽고 변경할 수 있다. 인스턴스의 주소가 복사됨.

[예제 5]

// 기본형, 참조형 매개변수 테스트
public class DataTest
{
    // 기본형 - 변수의 값 복사
    // 참조형 - 인스턴트의 주소 복사
    public static void main (String[] args)
    {
        Data d = new Data();
        d.x = 10;
        System.out.println(" main() : x = "+d.x);
        
        change(d.x);
        
        System.out.println("\n After change(d.x) \n");
        System.out.println(" main() : x = "+d.x);    
    }
    
    static void change(int x)  // 기본형 매개변수
    {
        x = 1000; // 단순히 값을 재할당, change 매서드 종료시 사라짐
        System.out.println(" change() : x = "+x);
    }
}
 
 
class Data 
{
    int x;
}

[실행결과]

[예제 6]

// 기본형, 참조형 매개변수 테스트
public class DataTest2
{
    // 기본형 - 변수의 값 복사    
    // 참조형 - 인스턴트의 주소 복사
    public static void main (String[] args)
    {
        Data d = new Data();
        d.x = 10;
        System.out.println(" main() : x = "+d.x);
        
        change(d);
        
        System.out.println("\n After change(d.x) \n");
        System.out.println(" main() : x = "+d.x);    
    }
    
    static void change(Data2 d)  // 참조형 매개변수
    {
        d.x = 1000; // 주소를 가지고 변수에 값을 할당
        System.out.println(" change() : x = "+d.x);
    }}
 
 
class Data 
{
    int x;
}

[실행결과]

<재귀호출>

- 메서드의 내부에서 메서드 자기 자신을 다시 호출하는 것을 재귀호출이라 한다.

[예제 7]

public class RecursiveTest
{
    public static void main (String[] args)
    {
        System.out.println("factorial(10) = " + factorial(10));
    }
    
    static long factorial(int n)
    {
        long result = 0;
        
        if(n==1) result =1;
        else
        {
            result = n * factorial(n-1); // 자신의 메서드 다시 호출
            System.out.println("n = "+n+", result = "+result);
        }
        
        return result;
        
        // 삼항연산자로 간략히 표현가능
        // return (n==1) ? 1 : n * factorial(n-1);
    }    
}

[실행결과]