[Swift] 연산자(대입, 산술, 복합 대입, 비교, 삼항, Nil 결합, 범위, 논리)

[머릿말]

  새로운 언어를 공부할 때마다 느끼는 것이지만 프로그래밍 언어는 대부분 비슷한 것 같다. 구조, 연산자 등 공부를 하면 할수록 비슷한 부분을 많이 느낀다. 이러한 이유 때문인지 이제 새로운 언어를 공부해야 할 일이 생겨도 대학교 1학년 때처럼 두렵지는 않은 것 같다..ㅎ

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1. 산술 연산자 (Arithmetic Operators)

Swift는 type-safe 언어이기 때문에 같은 자료형에 대해서만 연산이 가능하다. 즉, Int형과 Double형의 변수는 서로 연산할 수 없다는 것이다. 그러나 변수로 저장되지 않은 수 자체에 대해서는 연산이 가능하다.

<가능한 경우>
print(3 + 0.5)

<불가능한 경우>
let v1: Int = 3
let v2: Double = 0.5
print(v1 + v2) // binary operator '+' cannot be applied to operands of type 'Int' and 'Double'

• 덧셈 : +
• 뺄셈 : -
• 곱셈 : *
• 나눗셈 : /
• 나머지 : %

let v1 = 3
let v2 = 2

print("덧셈 : ", v1 + v2)
print("뺄셈 : ", v1 - v2)
print("곱셈 : ", v1 * v2)
print("나눗셈 : ", v1 / v2)
print("나머지 : ", v1 % v2)

/* [결과]
덧셈 :  5
뺄셈 :  1
곱셈 :  6
나눗셈 :  1
나머지 :  1
*/

위 연산자들은 이미 다른 프로그래밍 언어에서 원없이 보았던 것들이다. 위 예제에서 두 변수는 정수형(Int)이므로 나눗셈을 하면 1.5가 나오는 Python과는 달리 1의 결과가 나오게 된다. 나머지 연산자도 Python과 다른 부분이 존재한다. A를 B로 나눈 나머지와 -B로 나눈 나머지는 동일하다는 것이다.

let v1 = 3
let v2_plus = 2
let v2_minus = -2

print("3 % 2 == ", v1 % v2_plus)
print("3 % -2 == ", v1 % v2_minus)

/* [결과]
3 % 2 ==  1
3 % -2 ==  1
*/

위 결과는 다음 식을 통해 이해 가능하다.

3 = (2 * 1) + 1
3 = (-2 * -1) + 1

그러나 파이썬에서는 3을 -2로 나누면 정수 몫을 기준으로 -2가 나오기 때문에 나머지는 -1이 된다(3 = (-2 * -2) -1).

 

 

2. 대입 연산자 (Assignment Operator)

대입 연산자는 너무나도 잘 알고 있듯 우항의 값을 좌항으로 대입하는 연산자이다.

let a = 10
let b: Int

b = a

print("a : \(a), b : \(b)")

// a : 10, b : 10

 

 

3. 복합 대입 연산자 (Compound Assignment Operators)

  Swift에도 복합 대입 연산자가 존재한다. 산술 연산자에 등호를 붙인 형태로 연산을 수행함과 동시에 결과를 저장할 수 있는 연산자이다.

• a += b : a+b를 수행하고 이를 a에 저장
• a -= b : a-b를 수행하고 이를 a에 저장
• a *= b : a*b를 수행하고 이를 a에 저장
• a /= b : a/b를 수행하고 이를 a에 저장
• a %= b : a%b를 수행하고 이를 a에 저장

var a = 10
var b = 2

a += b
print("a += b")
print("a : \(a), b : \(b) \n")

a -= b
print("a -= b")
print("a : \(a), b : \(b) \n")

a *= b
print("a *= b")
print("a : \(a), b : \(b) \n")

a /= b
print("a /= b")
print("a : \(a), b : \(b) \n")

a %= b
print("a %= b")
print("a : \(a), b : \(b) \n")

/* [결과]
a += b
a : 12, b : 2 

a -= b
a : 10, b : 2 

a *= b
a : 20, b : 2 

a /= b
a : 10, b : 2 

a %= b
a : 0, b : 2 
*/

 

 

4. 비교 연산자 (Comparison Operators)

• a == b : a와 b의 값이 같으면 true, 다르면 false
• a != b : a와 b의 값이 같으면 false, 다르면 true
• a > b : a가 b보다 크면 true, 작거나 같으면 false
• a < b : a가 b보다 작으면 true, 크거나 같으면 false
• a >= b : a가 b보다 크거나 같으면 true, 작으면 false
• a <= b : a가 b보다 작거나 같으면 true, 크면 false

비교 연산자는 다른 언어들과 마찬가지로 if 조건문에서도 사용된다. 추가로 Swift에서의 비교 연산자는 하나의 특징을 가지고 있다. 바로 같은 타입과 같은 갯수의 값을 가지고 있는 2개의 튜플은 비교할 수 있다는 점이다. 튜플의 값을 앞에서부터 비교하여 앞의 요소를 비교한 결과가 조건문의 결과로 사용할 수 있다면 뒤의 요소들은 비교되지 않는다. 이러한 경우를 연산 생략(short-circuit evaluation)이라고 한다.

print( (1, "A") < (2, "B")) // 1 < 2이므로 "A"와 "B"는 비교되지 않는다.
print( (1, "A") < (1, "B")) // 1 == 1이므로 "A"와 "B"가 비교된다.
print( (1, "A") < (1, "A")) // 1 == 1, "A" == "A"이므로 비교 결과는 false가 된다.

/* [결과]
true
true
false
*/

 

 

5. 삼항 조건 연산자 (Ternary Conditional Operator)

• (조건식) ? (true일 때 실행될 부분) : (false일 때 실행될 부분)

  삼항 조건 연산자는 조건식의 결과에 따라 수행되는 if 조건문을 더 간단한 형태로 사용할 수 있는 연산자다. 너무 많이 사용하면 코드의 복잡도가 증가하여 좋지 않은 코드가 되므로 주의해야 한다. if 조건문을 한 줄로 나타낼 수 있다는 점에서 잘 사용하면 코드가 깔끔해진다. 이 편리한 연산자가 왜 Python에는 존재하지 않는 것인가...

var A: Int
var B: Int

A = 3; B = 2
var result = A > B ? "A는 B보다 큽니다" : "A는 B보다 작거나 같습니다"
print(result)

A = 3; B = 3
result = A > B ? "A는 B보다 큽니다" : "A는 B보다 작거나 같습니다"
print(result)

/* [결과]
A는 B보다 큽니다
A는 B보다 작거나 같습니다
*/

/* [이를 if 조건문으로 나타낸다면]
if A > B {
    result = "A는 B보다 큽니다"
} else {
    result = "A는 B보다 작거나 같습니다"
}
*/

 

 

6. Nil-결합 연산자 (Nil-Coalescing Operator)

• a ?? b : a가 nil이 아니라면 a에 저장된 값을 사용하고, 그렇지 않다면 b를 사용한다.
  이를 삼항 조건 연산자로 나타내면 다음과 같다.
  =>   (a == nil) ? b : a

  Swift에서는 값이 없음을 뜻하는 null을 nil이라고 사용한다. 그리고 nil 값을 가질 수 있는 변수를 옵셔널 변수(Optional Variable)라고 한다. 옵셔널 변수를 사용할 때는 해당 변수가 nil일 경우와 그렇지 않을 경우에 대한 처리를 모두 해야 한다. 그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생한다.

var nilVariable: Int?

print(nilVariable ?? "값이 존재하지 않습니다")

nilVariable = 10
print(nilVariable ?? "값이 존재하지 않습니다")

/* [결과]
값이 존재하지 않습니다
10
*/

 

 

7. 범위 연산자 (Range Operators)

7-1. 닫힌 범위 연산자 (Closed Range Operator)

• a...b : a 이상 b 이하의 값을 모두 포함하는 범위다. 이때 a가 b보다 크면 컴파일 오류가 발생한다.

for i in 1...5 {
    print(i)
}

/* [결과]
1
2
3
4
5
*/

7-2. 반-열림 범위 연산자 (Half-Open Range Operator)

• a ..< b : a 이상 b 미만의 값을 모두 포함하는 범위다. 마찬가지로 a는 b보다 클 수 없다.

for i in 1..<5 {
    print(i)
}

/* [결과]
1
2
3
4
*/

7-3. 단-방향 범위(One-Sided Ranges)

• a... : a 이상의 모든 값

for i in 10... {
    print(i)
}

/* [결과]
10
11
12
13
14
15
16
...
*/

• ...a : a 이하의 모든 값. contains() 메서드를 사용하면 특정 값이 범위에 포함되는지를 확인할 수 있다.

let ran = ...5

print(ran.contains(-100))
print(ran.contains(1))
print(ran.contains(5))
print(ran.contains(6))

/* [결과]
true
true
true
false
*/

• ..<a : a 미만의 모든 값. a가 포함되지 않는다는 점을 제외하고는 ...a 와 동일하다.

 

8. 논리 연산자 (Logical Operators)

8-1. AND 연산자 :: &&

  AND 연산자는 좌항의 조건과 우항의 조건이 모두 true여야만 true를 반환한다. 만약 좌항의 조건이 false라면 우항의 조건을 보지 않아도 이미 결과는 false이므로 우항의 조건은 확인되지 않는다. 이를 역시 연산 생략이라고 한다.

print(true && true) // true
print(true && false) // false
print(false && false) // false

print(10 > 20 && "A" < "B") // 이때 10>20은 false이므로 "A"와 "B"는 비교되지 않는다.

/* [결과]
true
false
false
false
*/

 

8-2. OR 연산자 :: ||

  OR 연산자는 좌항과 우항 중 하나만 true면 true를 반환한다. 만약 좌항의 조건이 true라면 우항의 조건을 보지 않아도 이미 결과는 true이므로 연산 생략이 일어난다.

print(true || true) // true
print(true || false) // true
print(false || false) // false

print(10 < 20 || "A" < "B") // 이때 10<20은 true이므로 "A"와 "B"는 비교되지 않는다.

/* [결과]
true
true
false
true
*/

 

8-3. NOT 연산자 :: !

NOT 연산자는 Bool 값을 반대로 반전시킨다. 즉, true라면 false로 반전시키고 false라면 true로 반전시킨다.

print(!true)    // false
print(!false)   // true

/* [결과]
false
true
*/

 

8-4. 논리 연산자 우선순위

  논리 연산자의 우선 순위는 NOT 연산자, AND 연산자, OR 연산자 순이다. 그러나 다른 프로그래밍 언어들과 동일하게 연산자의 우선순위에 의존하여 많은 논리 연산자를 사용한다면 코드의 가독성이 떨어지므로 만약 여러 논리 연산자를 사용해야 한다면 소괄호()를 사용하는 것이 좋다.

print(true && false || true && true) // true
// true && false가 거짓이므로 true && true가 실행되고 이는 참이므로 결과는 true

print(true && false || true && !true) // false
// true && false가 거짓이므로 true && !true가 실행되는데 이때 !true는 false이므로 결과는 false


/* 위 문장을 괄호를 사용하여 표현하면 다음과 같다.
print( (true && false) || (true && !true) )
print( (true && false) || (true && (!true) ) )
*/

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어느 프로그래밍 언어더라도 공통적으로 사용되는 연산자이므로 잘 공부하도록 하고 그중 Swift의 특징은 특히 신경써서 기억해야겠다.

 

끝!