[KOTLIN] 객체지향 프로그래밍 문법 정리

항공대학교 김철기 교수님 객프 수업을 정리한 내용입니다. 내가 나중에 보려고 쓴 거라 조금 난잡함 주의 🤐

<객체지향 프로그래밍 특징>

• 자료 추상화가 가능하다.
  private 등으로 불필요한 정보는 숨기고 중요한 정보만 노출할 수 있다.
• 상속
  연관된 클래스 간에 상하위 연관성을 둘 수 있다.
• 다형성
  오버라이딩 override / 오버로딩 overloading 이 가능하다.

 

<KOTLIN 특징>

-안전성 : 타입추론 가능, Null Pointer Exception 예방, Smart Cast를 통한 안전한 타입 변환 가능
-다중 패러다임 : 함수형 패러다임, 동시성 프로그래밍
-간결성, 표현력 좋음
-상호 운용성 / 다중 플랫폼

<변수>

• 타입 추론이 가능하다.
  val n = 15
  굳이 val n : Int = 15 로 쓰지 않아도 된다.!
  val text = "apple"

• 초기값 생략
  초기값 생략 시에는 무조건 TYPE 명시해야 한다.
  val n:Int
  단, 변수에 값을 대입하지 않은 상태에서 연산 등 하면 안된다ㅠㅠ 컴파일 오류 발생
  (기존 프로그래밍의 경우 null로 초기화를 해주지만 여기에서는 null pointer exception을 원천적으로 차단한다.)

 

<연산자 우선순위>

• 우선순위를 감안해서 해석해본다면??
  (a<b) == (b<c)
  (a==b) and (b==c)
  (a<(b or b))
  (a==b) || (b!=c)
  a=(b*c)

<기본타입>

Byte	1바이트	-128~127
Short	2바이트	-32678~32676
Int	4바이트	-2**31~2**31-1
Long	8바이트	-2**63 ~ 2**63-1

• 표현방법
  val m =  332_856  //이건 Int인데 이런식으로 ,를 _로 표현할 수 있다.
  val hundred1 =  100L // Long타입
• 최솟값 최댓값 외우기 너무 어렵다면 출력해서 알아볼 수 있음
  Short.MIN_VALUE
  Int.MAX_VALUE
• 부동소수점 수 Double (64비트) / Float(32비트)
  기본적으로 소수점 있는 수를 만들면 자동 Double이다. float를 만들고 싶다면 3.14f 이런식으로!
• Infinity 표현 가능
  100.0/0.0 = Infinity
  -100.0/0.0 = -Infinity
• 문자 타입 Char
  val z = 'z'
  val pi = '/u03C0' //이건 특수문자
• 수변환도 가능하다.
  945.toChar() //이러면 α가 자동으로 나옴
  (-2.45).toInt() //-2로 반올림한 결과가 나온다. 그냥 toInt는 소수부분을 삭제★해준다고 생각하자.
• 형변환은 자동으로 큰 것으로 해주고, 자료형이 서로 다르다고 해도 크기 비교가 가능하다.
   

<비트 연산>

• 일단 이거부터 알아두자!
  13: 000000001101
  -13: 111111110011
  그냥 (NOT 13) + 1 한다고 생각하자! -- 2의 보수법 참고

<비교와 동등성>

• NaN은 어떤 수와도 같지 않고, 어떤 수보다 크거나 작지 않다. 바보 같지??
  Double.NaN.isNaN만 True로 가능하다!

<문자열>

• Naming Convention
  변수명, 함수명은 camelCase를 이용
  클래스이름은 PascalCase를 이용
  상수는 전체를 대문자로 하는 snake_case를 이용
• 문자열은 배열이 아니다! String객체라고 생각해야 한다.
  \이스케이프 시퀀스를 이용하여 특수문자를 표현할 수 있다. 만약 \이스케이프 문자를 사용하고 싶다면 val message = """ Triple quote : '${"\"\"\""}' """ 이렇게!

<문자열 연산>

• 문법
  "Hello".length
  "Hello".lastIndex
  "Hello".substring(2) //"llo"
  "Hello".startsWith("Hell") //true
  "abcabc".indexOf("ab") //
• 문자열 + 숫자는 형변환이 자동으로 문자열로 된다!
  val str = "The sum is: " + sum
• 문자열의 의미상 동등성 비교에는 "==" 또는 "!="를 사용하고, 동일 객체인지 비교할 시에는 "===" 또는 "!==" 사용

• 문자열은 사전상 순서를 비교할 때도 사용 가능하다.
  print("abc" < "cba") //true

<배열 Array!!>

val a = emptyArray<String>()
val b = arrayOf("hello", "world")
val c = arrayOf(1,4,'9') -> 이럴 경우 타입은 Any로 

람다함수로도 만들 수 있다.
val squares = Array(10) {(it + 1) * (it + 1)}

val operations = charArrayOf('+', '-', '*')

만약 배열을 똑같이 가져와 쓰고 싶다면, (공유없이)
val numbers = squares.copyOf() //copyOf 함수 사용!
copyOf(2)라면 앞에서 2개 원소만 배열 사본 생성

• 타입이 한 번 정해지면 바꿀 수 없다!!
• 배열을 생성하면 그 길이를 바꿀 수 없지만 + 연산자를 사용해서 원소를 추가한 '새로운' 배열을 생성할 수 있다.!
  val a = intArrayOf(1,3,4)
  val b = a+4 //이래도 4를 넣어줌
• 배열 비교
  '==' '!=' 연산자는 동일 객체인지 여부만 판단해준다. (여기가 String과 좀 다름)
  내용이 같은지 판단할 때는 'contentEquals()'라는 함수 사용
• 메소드 종류
  isEmpty
  isNotEmpty
  indexOf

<함수>

• 파라미터의 타입은 항상 지정!
  fun circleArea(radius: Double): Double
• 반환값의 타입을 생략할 수 있다.
  반환값이 없는 경우. : Unit 이 사실 타입 생략의 표시
  또는 식에서 반환값의 타입이 너무 유추가능할 때 즉, 그냥 Double*Double 했다. 이럴 때 생략
• 파라미터의 값은 수정이 불가능
  fun foo(bar: Int) : Int {
    val baz = bar+1
    return baz
  }
• public 프로젝트의 어디서나 /internal 모듈  /private 같은 파일 안에서

<함수의 오버로딩>

• 함수 이름은 똑같은데 매개변수만 다르게 함으로써 메서드를 여러 개 만드는 것!

• 함수 호출 시 오버로딩 해소 규칙

파라미터 개수와 타입을 기준으로 호출할 수 있는 모든 함수를 찾는다.
덜 구체적인 함수를 제외시킨다. 어떤 함수의 파라미터의 타입이 다른 함수에 비하여 포괄적일 경우 이를 제외한다. 이 과정을 하나의 함수가 남을 때까지 반복

하나가 남으면 해당 함수 호출. 두 개 이상이 남으면 컴파일 에러 발생

같은   기능을   애초에   하지를   않음 ..

<패키지>

• 동일 패키지의 함수는 import 없이 호출할 수 있다.
• 다른 패키지의 함수를 호출할 때에는 함수의 이름에 패키지 이름까지 모두 붙여서 호출. 만약에 함수이름까지 붙이면 함수이름만으로 호출 가능
• 다른패키지에 있는 동일한 이름의 함수 호출 시 둘다 함수까지 호출해야 하고 as 로 이름을 하나는 fooReadInt 또 하나는 barReadInt 이렇게 따로 지정해주자.
• 전체 import (*사용)도 가능하다. 구체적 import에 비해 우선순위가 밀린다.

<조건문>

• 만약 if문으로 값을 할당한다면 빠지는 게 있으면 안된다. if 에 else까지 값이 들어갈 수 있도록 할당되어야 함

• if문 아직 안 끝났지만 return으로 함수 탈출 가능
• when구문

• for문 outerloop

 

<범위 타입>

• 문자열 출력도 이런 식으로 됨
• until, downTo, step
  10 until 100 (10 .. 99와 같음)
  10 downTo 1 (10 .. 1과 같음)
• 응용 가능
  "Hello World".substring(1..4)
  IntArray(10) {it * it}.sliceArray(2..5)

<클래스와 인스턴스>

• 클래스로 인스턴스를 만들 수 있다.
• 클래스 생성자?
  기본생성자 : 클래스를 만들 때 기본으로 선언 init  초기화 하려는데, 하나의 식으로 표현 어려울 때. 반드시 모든 property는 초기화되어야 한다.(클래스에 val/var로 정의되는 변수를 프로퍼티라고 한다.) *만약 주생성자를 바로 만들고 싶다면 그냥 파라미터에 val/var 붙이면 됨
• 보조생성자 : 필요에 따라 추가적으로 선언. 하나 이상의 생성자를 정의하고 싶을 때. constructor(여기에 인자로 몇 개만 가져갈 수 있음) ..

//this는 생성자위임 호출이다.

• 클래스에서의 멤버 가시성

public : 어디서나
internal : 모듈 안에서
protected : 멤버가 속한 클래스와 그 하위 클래스 --> 나중에 클래스 상속에서 !!
private : 멤버가 속한 클래스 내부에서만

무조건  Empty 안에서만   부를   수   있는  showMe

• 추가_로컬 클래스라는 정의에 대해 알아두자.
  함수 내에서 class를 정의할 경우 이를 지역 클래스라 부르고 함수에서 멤버에 접근 가능

 

<내포된NESTED 클래스와 내부INNER 클래스>

• 중첩클래스는 외부 내용을 공유할 수 없지만, 내부 클래스는 외부 클래스의 속성과 함수의 사용이 가능하다.

<NULL>

• ?. null safe operator  null이면 뒤에 꺼 안 함  let에서 사용      as?
• ?: elvis operator  null이면 뒤에껄로 대체. 이 뒤에 return문 "Unknown" 이나 throw를 두기도.
• !!. non-null assertion operator  null이면 exception 발생.
• 스마트 캐스트 - 프로그래머가 굳이 원하는 타입으로 캐스팅하지 않아도 컴파일러가 알아서 캐스팅해주는 것 의미 (원래는 논적으로 null인 상황을 제일 먼저 제거해야 한다. )
  단 이 때 var 은 스마트캐스트 불가능.

<변수 초기화>

• 늦은 초기화 : 변수에 객체에 할당하는 것을 선언과 동시에 할 수 없을 때.
  lateinit var text: String  -- String 외 기본 자료형에는 사용 불가, 초기값 할당 전 변수 사용X
  val a: Int by laxy{7} -- 실제 실행 시에는 var 변수를 '사용'하는 시점에 초기화 과정 진행.
  여러 개의 구문이 들어갈 수 있되, 맨 마지막 값이 들어 됨.

<Property와 Field - 커스텀 접근자>

• field가 뭐지..?
  프로퍼티가 가진 값이 저장되어 있는 곳이라고 생각하자. 메.모.리에 저장하는 형식이다.
  field는 언급을 해야지만 뒷받침하는 필드가 생긴다.

• getter / setter
  property 의 데이터 얻거나 변경하기 위해 사용되며 접근자(accessor) 라 한다. get() set()으로 구현

<Object>

• 생성자 없이 직접 객체를 만든다는 특징이 있다.
• 단 하나로 공통적인 속성과 함수를 사용한다면!? Singleton Pattern!! 오직 하나의 인스턴스
• 계산기
• class 안에서도 object를 만들 수 있다! companion object.
  다른 인스턴스인데 공통적으로 접근하는 것 또한 있도록 만들기

• 객체식
  명시적인 선언 없이 객체를 바로 생성할 수 있는 특별한 식
  자바 익명 클래스와 비슷하다. 프로그램에서 일시적으로 한번만 사용되고 버려지며, 클래스 정의와 동시에 객체를 생성한다.
  가시적임!!

<고체함수>

• 함수를 인스턴스처럼 사용

함수 타입 지정 방식은 위와 같다.

• b안에 a함수 있지롱~

• 람다를 사용한 중복 제거 (패러미터로 넘길 함수를 굳이 이름까지 만들어서 넘기지 않는다.
  함수의 형식을 적지 않고, 바로 중괄호 안에 parameter type만 넣으면 알아서 추론해줌.
  
• 컬렉션의 조작, 스코프 함수 사용에 도움 됨
• 반환값 앞에 : 아니고 ->
• 반환값 없을 때는 -> Unit 반드시 명시
• 프로그래머의 가시화를 위해 파라미터에 이름 붙이기 가능
  op: (firstValue: Int, nextValue:Int -> Int)
• 람다함수의 마지막 문장의 식이 람다 함수의 결과값 !
• 람다함수가 마지막 파라미터일 때 람다함수 바로 앞에서 괄호를 닫고 () {람다함수} 이렇게!
• 파라미터가 없는 람다함수 -> 생략 가능
• 파라미터 하나인 람다함수는 -> 이거 안 쓴다면, 파라미터 it으로 지칭
• 사용하지 않는 파라미터 _, index 이런 식으로 _로 표현
• 람다함수의 대안으로는 익명함수를 쓸 수 있는데
  res, elm -> res+elm
  fun(res, elm) = res+elm
• 이미 add라는 함수가 존재한다면 ::add로 넘기면 된다. ::는 참조!

<확장함수 + 확장프로퍼티(getter,setter) +동반확장>

• 기존에 정의된 클래스에 함수를 추가
• util에 많이 만듦
• fun String?.truncate(maxLength:Int) = substring(0, maxLength)
  "HELLO".truncate(3)
• 확장프로퍼티
  val IntRange.leftHalf: IntRange
      get() = start.. (start + endclusive) /2
• 동반확장
  동반객체의 확장도 가능하다. 동반객체애 대한 확장 프로퍼티도 가능
  단, 동반 객체가 존재하는 경우에만 동반 객체 확장이 가능(예> Any는 모든 타입의 최상위 타입이므로 동반확장이 불가능)

<영역함수>

• 인스턴스의 속성이나 함수를 좀 더 깔끔하게 불러 쓸 수 있다. + 람다함수!!
• apply, run, with, also, let(널 안전성 처리)
  

  apply	인스턴스 생성한 후 변수에 담기 전에 '초기화 과정'을 수행할 때 많이 쓰임 scope 안에서 참조연산자 없이 속성과 함수 사용 가능 생성되자마자 조작된다면 인스턴스에 바로 넣어줄 수 있음 also (it을 통해 인스턴스 사용 - 같은 이름의 변수나 함수가 scope 밖에 있을 때 예방)
  run	일반 람다함수처럼 마지막 구문을 결과값을 반환 이미 인스턴스가 만들어진 후에 인스턴스의 함수나 속성을 scope 내에서 사용해야 할 때 유용 a.run { … } let (it을 통해 인스턴스 사용)
  with	run과 동일. 단지 인스턴스를 참조연산자 대신 파라미터로 받음 with(a) { … }

<하위클래스>

• 형태  Apple : Fruit()
• open class Fruit { ~
• 하위클래스는 상위클래스 멤버 모두 상속
• override를 쓰려면 상위에 open class

-->

<상속>

• 확장과 상속의 차이
  상속에서는 인스턴스의 실제 타입(Apple? Fruit?)으로 호출 대상이 결정
  확장은 변수의 타입에 따라 정적으로() 호출 대상이 결정
• 상속 시 주의할 점
  상속한 곳과 함수 형태(파라미터 수, 타입 모두) 일치해야 함
  final을 통해 추가 상속 제한 가능 final override fun start() {~ //나 이미 상속 끝났다~
• 프로퍼티(val, var 변수들)의 상속
  하위 클래스 본문에 구현을 넣어 상속 가능
  주생성자 파라미터로 class Person(override val name: String): Entity() 이런 식으로 상속 가능
• 불변 프로퍼티를 가변 프로퍼티로 상속 가능
  val -> override var
• protected 접근 제어자
  상속에서 강력하다. 날 상속해야만 쓸 수 있어.
• 초기화의 순서는 어떻게 될까?
  상위 클래스 init 먼저, 그 다음 하위 클래스 init …
• 상위 클래스 생성자로 데이터를 전달하고 싶다면?
  주생성자 속에서는 그냥 :상위클래스(파라미터에 전달)

부생성자에서는 일단 상위클래스 뒤에 () 이거 없애고 constructor(파라미터들): super(파라미터 몇 개) { this.university = university }

• 퀴즈 : 상위 클래스가 여러 생성자를 지원하고 하위 클래스에서도 상위 클래스의 여러 생성자를 이용하고 싶다면 어떻게 해야 할까?
  부생성자 여러 개!!
• this 누출 문제
  상속에서 아직 하위 클래스가 초기화되지 않은 상태인데 상위 클래스에서 생성되면서 호출이 되는 문제
   

<타입캐스팅>

• is, as
• 컴파일 시간의 타입 검사
  컴파일 시에는 변수의 타입에 맞추어 연산 검사를 수행한다. 1,"2" 가 있으면 *2를 할 시 error
• is Int -> ok. 자동 스마트 캐스트
• as -> 강제 스마트 캐스트
  변환이 불가능할 시 as는 예외를, as?는 null을 반환
   

<오버라이딩과 추상화-빈껍데기>

• 오버라이딩 : super class에서 허용만 하면 서브클래스에서 은 형태의 함수 구현 가능
• 추상클래스 : 직접 인스턴스화 할 수 없고, 다른 클래스의 상위 클래스 역할만! 할 수 있는 클래스. 선언부만 있고 기능 구현 X
• 추상클래스의 생성자는 하위클래스의 위임 호출로만 호출 가능 super(name)
• 추상 멤버에 대한 제약
  추상 프로퍼티는 초기화할 수 없다.
  추상 함수에는 본문이 없다.
  추상 프로퍼티와 함수 모두 명시적 타입 / 반환 타입이 필요하다. 타입 추론이 불가능하기 때문
  추상 멤버는 기본적으로 open

<인터페이스>

• 다중 상속 가능.
• interface는 다른 interface만 상속 가능
• 비추상 class가 interface를 상속하면 interface의 모든 추상 멤버 구현해야 함
• 인터페이스의 함수나 프로퍼티는 구현 추가 가능. 구현을 했더라도 기본적으로 open~
• 메모리관련 프로퍼티(상태, 생성자) val age = 0 , return field 이런 거 안됨
• 다중상속 만약 같은 메소드가 된다면?
  반드시 내부 구현이 존재해야 한다.

<Enum>

• Custom Member

• enum 클래스의 공통 멤버 (ordinal 과 name)
  ordinal : 상수의 순번  --> 그래서 < 이거는 ordinal로 비교됨

name : 상수의 이름을 String 타입으로 반환

• valueOf() 와 values()
  name 문자열로부터 상수를 얻어낼 때 valueOf() 함수 이용
  values()는 모든 Enum 값이 들어있는 배열 반환해줌
• sealed
  상속하는 하위 클래스의 정의를 같은 파일 내부로 제한. 함부로 상속하여 해당 class의 완결성을 저해할 수 없도록!

<클래스 동등성 비교 에 너무 좋은 DATA CLASS>

• equals / hashCode()
• data 클래스
  toString() 자동으로 구현
  자동으로 동등성 체크
  copy()로 data class 복사

• 구조 분해 가능. 구조 분해 선언의 일부 무시도 가능. for문에서 강력 key, value 느낌
   

<Pair 과 Triple>

• 선언 방법
  val pair = Pair(1,"Two")
  val pair =  1 to "Two"

<부호 는 정수 타입>

UByte / UShort / UInt / ULong

• 부호 있는 타입과 타입변환 가능. 그 range안에서 돈다고 생각.
  그런데 부호 있는 타입과 없는 타입 섞어서 연산은 안된다.

 

<컬렉션 타입>

• 종류

ArrayList
List
MutableList 삽입 삭제 대치 가능
HashSet
TreeSet
Map / HashMap / TreeMap

• 받을 때는 이렇게 받는다.

listOf()
sortedSetOf()
..

<파일과 I/O 스트림>

• I/O 관련 클래스
  InputStream : Byte 단위로 입력을 읽어온다.
  OutputStream: Byte 단위로 출력을 쓴다.
  Reader : 문자 단위로 입력을 읽어온다.
  Writer : 문자 단위로 입력을 쓴다.

<객체지향 프로그래밍 키워드>

• 객체는 별도의 역할이나 책임을 갖는 작은 독립
• 유지보수, 확장성
• 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러 개의 독립된 단위, 즉 "객체"들의 모임으로 파악하고자 하는 것이다. 각각의 객체는 메시지를 주고받고, 데이터를 처리할 수 있다.
• 추상화 , 캡슐화 , 상속 , 다형성(오버로딩 오버라이딩)

<파일과 I/O Stream>

• use
• useLines -> 한 줄씩 읽는 sequence를 it으로 넘겨준다.
• forEachLine -> 매번 읽은 줄을 람다함수 파라미터로

<제너릭>

• 클래스나 함수에서 사용하는 자료형을 외부에서 지정
• T,U,V는 할당된 자료형으로 자동으로
• 별도로 타입 패러미터에 자료형 전달할 필요 없다