[Java]자바 문자 타입 : 문자열 처리의 핵심과 String vs. char 타입 비교

자바 프로그래밍에서 문자열과 문자 타입은 매우 중요합니다. 이 둘은 프로그램에서 텍스트 데이터를 다루는 데 필수적이며, 올바르게 처리하지 않으면 예기치 못한 결과를 초래할 수 있습니다. 이번 글에서는 자바에서 문자 타입을 활용하는 방법과 문자열 처리의 핵심에 대해 알아보겠습니다.

≣ 목차

• 문자열 타입 : String💬
• 이스케이프 문자🧷
• 텍스트 블록💫
• String vs. char 타입 비교🙉
• 핵심 내용👀

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1. 문자열 타입 : String💬

String 클래스는 자바에서 가장 많이 사용되는 클래스 중 하나입니다. 큰따옴표로 감싼 문자열을 변수에 저장하여 사용합니다. 문자열을 다루는데 필요한 다양한 메서드와 기능을 제공합니다.

// 예제 코드: String 클래스 활용
public class StringExample {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "Hello";
        String str2 = "World";

        // 문자열 연결
        String result = str1 + " " + str2;
        System.out.println("결과: " + result);

        // 문자열 길이 구하기
        int length = result.length();
        System.out.println("길이: " + length);

        // 문자열 비교
        boolean isEqual = str1.equals(str2);
        System.out.println("동일한 문자열인가요? " + isEqual);
    }
}

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2. 이스케이프 문자🧷

이스케이프 문자는 역슬래시(\)와 특정 문자가 결합하여 사용되는 특별한 문자입니다. 이스케이프 문자를 사용하면 문자열 안에 특수한 문자를 삽입하거나 특수한 동작을 수행할 수 있습니다.

몇 가지 주요한 이스케이프 문자들을 살펴보겠습니다:

1. \n: 새 줄(줄 바꿈)
2. \t: 수평 탭
3. \\: 역슬래시 문자 자체
4. \": 큰따옴표
5. \': 작은따옴표

// 이스케이프 문자 예제
public class EscapeCharactersExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 줄 바꿈 문자(\n)를 사용하여 문자열을 여러 줄로 출력
        System.out.println("여러 줄로\n나눠서\n출력하기");

        // 수평 탭(\t)을 사용하여 간격을 조절하여 출력
        System.out.println("탭\t을\t사용한\t출력");

        // 역슬래시 자체를 출력
        System.out.println("역슬래시 출력: \\");

        // 큰따옴표를 문자열 안에 출력
        System.out.println("이 문자열은 큰따옴표(\")를 포함합니다.");

        // 작은따옴표를 문자열 안에 출력
        System.out.println("이 문자열은 작은따옴표(\')를 포함합니다.");
    }
}

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3. 텍스트 블록💫

텍스트 블록은 자바 13부터 도입된 기능으로, 큰따옴표 3개(""")로 감싼 문자열 리터럴을 말합니다. 이를 사용하면 여러 줄에 걸친 문자열을 보다 간결하게 작성할 수 있습니다. 텍스트 블록은 문자열을 보다 직관적이고 간편하게 작성할 수 있도록 도와주는 기능으로, 코드의 가독성을 향상하고 문자열 작성의 번거로움을 줄여줍니다. 특히, JSON이나 HTML과 같은 구조화된 문자열을 생성할 때 유용하게 활용될 수 있습니다.

public class TextBlockExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 기존 문자열 작성 방식
        String regularString = "Hello,\n" +
                               "World!\n" +
                               "This is\n" +
                               "a regular string.";

        // 텍스트 블록을 사용한 문자열 작성
        String textBlockString = """
            Hello,
            World!
            This is
            a text block string.
        """;

        // 문자열 출력
        System.out.println("Regular String:");
        System.out.println(regularString);

        System.out.println("\nText Block String:");
        System.out.println(textBlockString);
    }
}

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3. 문자 타입 : char🅰

작은따옴표로 감싼 문자를 문자 리터럴이라고 하며, 이는 유니코드로 변환되어 저장됩니다. 유니코드는 전 세계 모든 문자를 다룰 수 있는 표준 인코딩 방식입니다. UTF-8은 이러한 유니코드를 가장 널리 사용되는 형식 중 하나로 표현하는 방식 중 하나입니다. 유니코드는 세계 각국의 문자를 0부터 65535까지의 숫자로 매핑한 국제 표준 규약입니다. 자바는 이러한 유니코드를 저장할 수 있도록 char 타입을 제공합니다. 유니코드는 정수로 표현되므로 char 타입은 정수 타입에 속합니다. 따라서 char 변수에는 작은따옴표로 감싼 문자 대신에 유니코드 숫자를 직접 대입할 수도 있습니다. 그러나 char 타입의 변수에 어떤 문자도 대입하지 않고 단순히 초기화하려는 경우 작은따옴표를 두 개 연달아 붙여 빈 문자를 대입하면 컴파일 에러가 발생합니다. 이 경우 공백(유니코드: 32) 하나를 포함하여 초기화해야 합니다.

단일 문자 저장을 위해서 표준화된 ASCII 코드표를 참고하는데 문자 또는 숫자를 비트열로 저장합니다. ASCII(미국 정보 교환 표준 부호)는 컴퓨터에서 텍스트를 표현하기 위한 표준 인코딩 방식 중 하나입니다. ASCII 코드표는 각 문자를 7비트 이진수로 표현합니다. 이진수는 0과 1로 이루어진 비트(bit) 열입니다. 각 문자에 대해 고유한 7비트 이진수 코드가 할당되어 있습니다.

예를 들어, 대문자 'A'의 ASCII 코드는 65이며, 이는 이진수로는 01000001로 표현됩니다. 따라서 컴퓨터는 문자 'A'를 이진수 01000001로 저장합니다. 이와 같은 방식으로 ASCII 코드표를 사용하여 텍스트의 각 문자를 컴퓨터에서 저장하고 처리할 수 있습니다.

// 예제 코드: char 타입 활용
public class CharExample {
    public static void main(String[] args) {
        char ch = 'A'; // char 변수 ch를 선언하고 'A'를 할당
        System.out.println("문자: " + ch); // ch에 저장된 문자 출력

        // 유니코드 값 확인
        int unicodeValue = (int) ch; // ch의 유니코드 값을 int로 변환하여 unicodeValue에 저장
        System.out.println("유니코드 값: " + unicodeValue); // 유니코드 값 출력
    }
}

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4. String vs. char 타입 비교🙉

1. String (문자열):
   • 장점:
     • 여러 문자를 한 번에 처리할 수 있어 문자열을 다루는 데 편리합니다.
     • 문자열 결합, 분할, 검색 등 다양한 문자열 조작 기능을 제공합니다.
   • 단점:
     • 불변(immutable)하므로 문자열을 수정할 때마다 새로운 객체를 생성하고 기존 객체는 가비지 컬렉션의 대상이 됩니다.
     • 문자열 처리에 필요한 추가 메모리 및 연산 비용이 발생할 수 있습니다.
2. char (문자):
   • 장점:
     • 단일 문자를 저장하는 데 효율적입니다.
     • 불변 타입이 아니므로 필요한 경우 문자를 직접 수정할 수 있습니다.
   • 단점:
     • 단일 문자만 처리할 수 있으므로 여러 문자를 처리하기 위해서는 반복문 등을 사용하여야 합니다.
     • 문자열 조작 기능이 제한적이며, 복잡한 문자열 처리에는 적합하지 않습니다.
3. 사용 사례와 예제 코드
   • String 사용 사례 :
     • 문자열을 저장하고 처리해야 할 때
     • 문자열의 조작 및 검색이 필요한 경우
   • char 사용 사례:
     • 단일 문자를 저장하고 처리해야 할 때
     • 문자열보다 간단한 문자 처리가 필요한 경우

// String 사용 예제
String str = "Hello, World!";
System.out.println("문자열 길이: " + str.length()); // 문자열 길이 출력
System.out.println("첫 번째 문자: " + str.charAt(0)); // 첫 번째 문자 출력

// char 사용 예제
char ch = 'A';
System.out.println("문자: " + ch); // 문자 출력
System.out.println("문자 유니코드 값: " + (int) ch); // 문자의 유니코드 값 출력

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5. 핵심 내용👀