[Kotlin In Action] 2. 코틀린 기초

#1. 함수

Hello, world!

fun main(args: Array<String>) {
  println("Hello, world!")
}

• 함수를 선언할 때 fun 키워드를 사용한다.
• 변수를 선언할 때나 파라미터 이름 뒤에 타입을 쓴다.
• 함수를 최상위 수준에 정의할 수 있다. 클래스 안에 넣어야 할 필요가 없다.
• 배열도 일반적인 클래스와 마찬가지다.
• 세미콜론(;)을 붙이지 않아도 된다.

statement(문)과 expression(식)의 구분

• 식: 값을 만들어내며, 다른 식의 하위요소로 계산에 참여할 수 있다.
• 문: 자신을 둘러싸고 있는 가장 안쪽 블럭의 최상위 요소로 존재하여 아무런 값을 만들어내지 않는다.

자바에서는 모든 제어구조가 '문'인 반면, 코틀린에서는 루프를 제외한 대부분의 제어구조가 '식'이다.

식이 본문인 함수 (expression body function)

// 블럭이 본문인 함수
fun max(a: Int, b: Int): Int { 
  return if (a > b) a else b
}

// 식이 본문인 함수 
fun max(a: Int, b: Int): Int = if (a > b) a else b
// 반환 타입 생략도 가능하다.
fun max(a: Int, b: Int) = if (a > b) a else b

식이 본문인 함수는 반환 타입을 적지 않아도 컴파일러가 함수 본문 식을 분석하여 함수 반환 타입을 정해 준다.

-> 타입 추론

#2. 변수

val question = "삶, 우주, 그리고 모든 것에 대한 궁극적인 질문"

val answer = 42 //Int 타입으로 타입 추론
val yearToCompute = 7.5e6 //Double 타입으로 타입 추론

초기화 식을 사용하지 않고 변수를 선언하려면 변수 타입을 반드시 명시해야 한다.

val answer: Int answer = 42

변경 가능한 / 변경 불가능한 변수

• val (value): 변경 불가능한 참조를 저장하는 변수 - 자바의 final 변수
• var (variable): 변경 가능한 참조 - 자바의 일반 변수

 

기본적으로는 모든 변수를 val로 선언하고, 나중에 꼭 필요할 때에만 var로 변경하는 것이 좋다.

 

val 변수는 한 번만 초기화돼야 한다.
조건에 따라 val 값을 다른 여러 값으로 초기화할 수도 있다.

val message: String
if (canPerformOperation()) {
  message = "Success"
} else {
  message = "Failed"
}

 

⭑ val 참조 자체는 불변일지라도, 그 참조가 가리키는 객체 내부 값은 변경될 수 있다.

val languages = arrayListOf("Java") //불변 참조 선언
language.add("Kotlin") //참조가 가리키는 객체 내부 변경 

 

var 변수의 '값'은 변경할 수 있지만 변수의 '타입'은 고정된다.

var answer = 42 answer = "no answer" //Error: type mismatch

#3. 문자열 템플릿

fun main(args: Array<String>) {
  val name = if (args.size > 0) args[0] else "Kotlin"
  println("Hello, $name!")
}

=> 자바의 ("Hello" + name + "!")과 동일한 기능

복잡한 식은 {}로 둘러싸서 문자열 템플릿 안에 넣을 수 있다.

fun main(args: Array<String>) {
  if (args.size > 0) {
    println("Hello, ${args[0]}!")
  }
}

#4. 프로퍼티

자바에서는 데이터를 필드에 저장하며, 필드의 가시성은 기본 비공개(private)이다.
데이터에 접근하는 통로로 쓸 수 있는 접근자 메서드(보통 Getter)를 제공하고, 필드를 변경할 Setter를 추가 제공할 수 있다.

 

자바에서는 필드와 접근자를 묶어 프로퍼티라고 부른다.
코틀린은 프로퍼티를 언어 기본 기능으로 제공하며, 자바의 필드와 접근자 메서드를 완전히 대신한다.
프로퍼티 선언은 val이나 var을 사용한다.

class Person(
  val name: String, //읽기 전용, (비공개) 필드와 (공개) Getter 생성됨 
  var isMarried: Boolean //변경 가능, (비공개) 필드 / (공개) Getter / (공개) Setter 생성됨 
)

 

코틀린은 값을 저장하기 위한 비공개 필드와 그 필드에 대한 Setter, Getter로 이뤄진 간단한 디폴트 접근자 구현을 제공한다.

val person = Person("Bob", true) //new 키워드없이 생성자 호출
println(person.name) //프로퍼티 이름을 직접 사용해도 코틀린이 자동으로 Getter를 호출한다.

 

Backing field (뒷받침하는 필드)
: 프로퍼티의 값을 저장하기 위한 필드

 

프로퍼티의 값을 그때그때 계산하기 원한다면 Custom Getter를 작성하면 된다.

커스텀 접근자

class Rectangle(val height: Int, val width: Int) {
  val isSquare: Boolean
    get() { //프로퍼티 Getter 선언 
      return height = width 
    }
}

-> 프로퍼티에 접근할 때마다 Getter가 프로퍼티의 값을 매번 다시 계산한다.

 

• 파라미터가 없는 함수 정의 vs. 커스텀 Getter 정의

구현이나 성능은 비슷, 차이점은 가독성
일반적으로 클래스의 특성을 정의하고 싶다면, 프로퍼티로 정의해야 한다.

#5. enum

코틀린에서 enum은 soft keyword -> class 앞에 있을 때를 제외하면 다른 이름에 쓰일 수 있다.
(cf. keyword: 변수 등 이름에 사용 불가능, 예 - class)

enum class Color(
  val r: Int, val g: Int, val b: Int
) {
  RED(255, 0, 0), ORANGE(255, 165, 0),
  YELLOW(255, 255, 0), GREEN(0, 255, 0), BLUE(0, 0, 255),
  INDIGO(75, 0, 130), VIOLET(238, 130, 238); //여기서는 반드시 세미콜론을 사용해야 한다.
  
  fun rgb() = (r * 256 + g) * 256 + b //메서드 정의 
}

fun getMnemonic(color: Color) = 
  when (color) {
    Color.RED -> "Richard"
    Color.ORANGE -> "Of"
    Color.YELLOW -> "York"
    Color.GREEN -> "Gave"
    Color.BLUE -> "Battle"
    Color.INDIGO -> "In"
    Color.VIOLET -> "Vain"
  }

 

• when : if와 마찬가지로 when도 값을 만들어내는 '식'이다.
  • 자바와 달리 각 분기의 끝에 break를 넣지 않아도 된다.
  • 한 분기 안에서 여러 값을 매치 패턴으로 사용할 수도 있다. (값 사이 ',' 사용)
  • 인자로 아무 객체나 올 수 있다.
  • 인자없이 호출할 수도 있다.

#6. 스마트 캐스트: 타입 검사와 타입 캐스트를 조합

예제: 덧셈 산술식 계산
- 함수 식을 트리구조로 저장
- 어떤 식이 수라면 그 값을 반환한다.
- 어떤 식이 합계라면 좌항과 우항의 값을 계산한 다음 그 두 값을 합한 값을 반환한다.

interface Expr
class Num(val value: Int) : Expr
class Sum(val left: Expr, val right: Expr) : Expr

 

코틀린에서는 is를 사용해 변수 타입을 검사한다.
is로 검사하면 컴파일러가 캐스팅 해준다. -> 스마트 캐스트

• 스마트 캐스트를 사용하려면 val이어야 한다.
• 명시적으로 타입 캐스팅하려면 as 키워드를 사용한다.

if 사용

fun eval(e: Expr): Int = 
  if (e is Num) {
    e.value //if 분기에 블럭을 사용하는 경우, 그 블럭의 마지막 식이 그 분기의 결과 값이다.
  } else if (e is Sum) {
    eval(e.right) + eval(e.left)
  } else {
    throw IllegalArgumentException("Unknown expression")
  }

if 대신 when 사용

fun eval(e: Expr): Int = 
  when (e) {
    is Num -> e.value
    is Sum -> eval(e.right) + eval(e.left)
    else -> throw IllegalArgumentException("Unknown expression")
  }

• 블럭의 마지막 식이 블럭의 결과 규칙
  • 함수에 대해서는 성립하지 않는다.
  • 식이 본문인 함수는 블럭을 본문으로 가질 수 없고, 블럭이 본문인 함수는 내부에 return문이 반드시 있어야 한다.

#7. 이터레이션

while 루프

while, do-while -> 자바와 같다.

while (조건) {
  ...
}

do {
  ...
} while (조건)

수에 대한 이터레이션

• 범위 (range): 두 값으로 이루어진 구간
  • .. 연산자로 시작 값과 끝 값을 연결해서 범위를 만든다. (폐구간)
  • 문자 타입의 값에도 적용할 수 있다.

val oneToTen = 1..10

 

for (i in 100 downTo 1 step 2) { //100부터 1까지 2씩 줄여가며 반복 
  ...
}

끝 값을 포함하지 않는 범위 -> until 사용

(x in until size)
//equals
(x in 0..size-1)

맵에 대한 이터레이션

val binaryReps = TreeMap<Char, String>()

for (c in 'A'..'F') {
    val binary = Integer.toBinaryString(c.toInt())
    binaryReps[c] = binary
}

for ((letter, binary) in binaryReps) { //맵의 키와 값을 두 변수에 각각 대입한다. - 구조 분해 구문
    println("$letter = $binary")
}

in으로 컬렉션이나 범위의 원소 검사

• in: 어떤 값이 범위에 속하는지 검사
• !in: 범위에 속하지 않는지 검사

#8. 코틀린의 예외 처리

fun readNumber(reader: BufferedReader): Int? { //throws 명시할 필요가 없다.
    try {
        val line = reader.readLine()
        return Integer.parseInt(line)
    }
    catch (e: NumberFormatException) {
        return null
}
finally {
        reader.close()
    }
}

코틀린은 체크 예외와 언체크 예외를 구별하지 않는다.
try도 '식'이므로, try 값을 변수에 대입할 수 있다. 마지막 식의 값이 전체 결과 값이다.
if와 달리 try는 항상 {}로 감싸야 한다.