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Development Language Objective-C [Objective-C] 연산자와 표현식 - Operators and Expressions

개요

Objective-C의 연산자와 표현식을 정리한다.

주의

본 글은 Objective-C 2.0 기준으로 작성되었다.

들어가며

Objective-C에서 제공하는 연산자와 표현식을 알아보기 전에 우리는 대학교에서 프로그래밍언어론과 컴파일러론을 수강했던 기억을 떠올려보도록 하겠다. 대부분의 컴파일러는 아래와 같은 일련의 컴파일 과정을 거치게 된다고 배웠다.

  • 어휘 분석 (lexical analyze)
  • 구문 분석 (syntax analyze)
  • 의미 분석 (semantic analyze)
  • IR 생성 (intermediate representation)
  • 최적화 (optimization)
  • 코드 생성 (code generation)

LL 파싱, LR 파싱, SLR 파싱, 클로저, 논터미널 등 학교에서 컴파일러론을 공부할 때 머리가 좋지 않아서 고생을 많이 했었는데 조금이나마 기억이 나는 것을 보면 헛수고는 아니였던 것 같다.

위의 과정 중 어휘 분석, 구문 분석, 의미 분석 단계에서는 심볼 테이블을 활용하여 토큰과 파스 트리, 추상 구문 트리를 생성하고 문법적 혹은 의미적으로 프로그래밍 언어의 정의에 부합하는지 검사를 하게 된다. 보통 여기까지의 과정을 컴파일러의 Front-end로 볼 수 있는데 Objective-C는 LLVM의 Front-end인 Clang을 통하여 이러한 과정을 수행하게 된다.

우리는 클랭 형님께서 우리가 작성한 표현식을 잘 분석하시고 노여워하시지 않도록 정해진 규칙에 따라 프로그램을 작성해야 한다. Objective-C의 연산자와 표현식을 정리하는 글에 왠 컴파일러 이야기냐 하겠지만 필요 이상으로 복잡하거나 중첩된 연산식과 표현식은 컴파일 성능에 많은 영향을 줄 수도 있기 때문에 이를 고려해서 최대한 간단 명료하게 연산자와 표현식을 사용하는 것도 중요하다.

그럼 지금부터 Objective-C의 연산자와 표현식을 정리해보도록 하겠다.

정리

1. 표현식 (Expressions)

Objective-C의 기본적인 표현식은 아래와 같이 연산자와 2개의 피연산자, 한 개의 할당으로 구성된다.

int price = 12 + 25;

int : 데이터형 price : 변수명 = : 할당 연산자 10 : 피연산자 1 + : 산술 연산자 20 : 피연산자 2 ; : statement separator

위 표현식에 대한 결과를 출력해보면 아래와 같다.

NSLog(@"price = %d", price);

price = 37
Program ended with exit code: 0

2. 연산자 (Operators)

2.1. 할당 연산자 (Assignment Operator)

할당 연산자는 연산자 기준 오른쪽에 있는 어떠한 값이나 어떠한 값들의 연산 결과를 연산자의 왼쪽에 있는 변수에 할당한다.

int price = 10 + 20;
NSLog(@"price = %d", price);

price = 12;
NSLog(@"price = %d", price);

price = 30
price = 12
Program ended with exit code: 0

2.2. 산술 연산자 (Arithmetic Operators)

산술 연산자는 더하기, 빼기, 나누기, 곱하기, 나머지 연산 등 수학식을 작성하기 위한 연산자이다. 단항 또는 이항 연산자로 사용할 수 있다.

int price = 10;

// 부호 반전
price = -price;
NSLog(@"price = %d", price);

// 더하기
price = 13 + 20;
NSLog(@"price = %d", price);

// 빼기
price = 10 - 27;
NSLog(@"price = %d", price);

// 곱하기
price = 12 * 20;
NSLog(@"price = %d", price);

// 나누기
price = 11 / 9;
NSLog(@"price = %d", price);

// 나머지 연산
price = 3 % 2;
NSLog(@"price = %d", price);

price = -10
price = 33
price = -17
price = 240
price = 1
price = 1
Program ended with exit code: 0

2.3. 복합 할당 연산자 (Compound Assignment Operators)

복합 할당 연산자는 비트 연산자나 산술 연산자가 할당 연산자와 결합된 형태이다.

int price = 10;

// price = price + 13;
price += 13;
NSLog(@"price = %d", price);

// price = price - 10;
price -= 10;
NSLog(@"price = %d", price);

// price = price * 12;
price *= 12;
NSLog(@"price = %d", price);

// price = price / 9;
price /= 9;
NSLog(@"price = %d", price);

// price = price % 3;
price %= 3;
NSLog(@"price = %d", price);

// price = price & 10;
price &= 10;
NSLog(@"price = %d", price);

// price = price | 12;
price |= 12;
NSLog(@"price = %d", price);

// price = price ^ 29;
price ^= 29;
NSLog(@"price = %d", price);

// price = price << 17;
price <<= 17;
NSLog(@"price = %d", price);

// price = price >> 2;
price >>= 2;
NSLog(@"price = %d", price);

price = 23
price = 13
price = 156
price = 17
price = 2
price = 2
price = 14
price = 19
price = 2490368
price = 622592
Program ended with exit code: 0

2.4. 증감 연산자 (Increment and Decrement Operators)

증감 연산자는 피연산자의 값을 1만큼 증가시키거나 감소시키는 용도로 사용된다. 전위 및 후위에 따라서 의도한 결과가 달라질 수도 있으므로 주의해서 사용해야 한다.

// 전위 가산
int price1 = 10;
NSLog(@"%d", ++price1);

// 후위 가산
int price2 = 10;
NSLog(@"%d", price2++);

// 전위 감산
int price3 = 10;
NSLog(@"%d", --price3);

// 후위 감산
int price4 = 10;
NSLog(@"%d", price4--);

price = 11
price = 10
price = 9
price = 10
Program ended with exit code: 0

2.5. 비교 연산자 (Comparison Operators)

비교 연산자는 단어 그대로 주어진 두 개의 피연산자를 비교하는 것에 사용된다.

int price1 = 10;
int price2 = 12;

BOOL result1 = price1 != price2;
NSLog(@"%d", result1);

BOOL result2 = price1 == price2;
NSLog(@"%d", result2);

BOOL result3 = price1 > price2;
NSLog(@"%d", result3);

BOOL result4 = price1 < price2;
NSLog(@"%d", result4);

BOOL result5 = price1 >= price2;
NSLog(@"%d", result5);

BOOL result6 = price1 <= price2;
NSLog(@"%d", result6);

result1 = 1
result2 = 0
result3 = 0
result4 = 1
result5 = 0
result6 = 1
Program ended with exit code: 0

2.6. 논리 연산자 (Boolean Logical Operators)

논리 연산자도 단어 그대로 주어진 피연산자에 대한 논리 연산을 제공한다. 왼쪽에 있는 피연산자의 컨디션에 따라서 다음에 오는 피연산자에 대한 컨디션 확인을 하지 않을 수도 있다. (Short Circuit Evaluation)

BOOL condition1 = NO;
BOOL condition2 = YES;

BOOL result1 = condition1 && condition2;
NSLog(@"result1 = %d", result1);

BOOL result2 = condition1 || condition2;
NSLog(@"result2 = %d", result2);

BOOL result3 = !condition1;
NSLog(@"result3 = %d", result3);

result1 = 0
result2 = 1
result3 = 1
Program ended with exit code: 0

2.7. 삼항 연산자 (Ternary Operators)

삼항 연산자는 ? 전까지의 주어진 컨디션을 보고 컨디션이 참이면 참된 표현식, 거짓이면 거짓 표현식을 채택한다.

int price1 = 20;
int price2 = 10;

int max = price1 > price2 ? price1 : price2;
NSLog(@"max = %d", max);

max = 20
Program ended with exit code: 0

op1 ?: op2 형태로도 사용할 수 있는데 op1이 참이라면 op1, 거짓이라면 op2를 채택한다.

BOOL condition1 = YES;
BOOL condition2 = NO;

BOOL result = condition1 ?: condition2;
NSLog(@"result = %d", result);

result = 1
Program ended with exit code: 0

2.8. 비트 연산자 (Bitwise Operators)

비트 연산자는 데이터의 이진 연산을 제공한다.

int price1 = 21;
int price2 = 11;

// BCD CDOE (8421)
// 21 = 0001 0101
// 11 = 0000 1011

// result1 = 0000 0001 = 0001 0101 & 0000 1011
int result1 = price1 & price2;
NSLog(@"result1 = %d", result1);

// result2 = 0001 1111 = 0001 0101 | 0000 1011
int result2 = price1 | price2;
NSLog(@"result2 = %d", result2);

// result3 = 0001 1110 = 0001 0101 ^ 0000 1011
int result3 = price1 ^ price2;
NSLog(@"result3 = %d", result3);

// result4 = 1110 1010 = ~0001 0101
int result4 = ~price1;
NSLog(@"result4 = %d", result4);

// result5 = 0010 1010 = 0001 0101 << 1
int result5 = price1 << 1;
NSLog(@"result5 = %d", result5);

// result6 = 0000 1010 = 0001 0101 >> 1
int result6 = price1 >> 1;
NSLog(@"result6 = %d", result6);

result1 = 1
result2 = 31
result3 = 30
result4 = -22
result5 = 42
result6 = 10
Program ended with exit code: 0

2.9. 형변환 연산자 (Type Conversion Operator)

형변환 연산자는 연산자 기준 오른쪽에 있는 데이터를 명시적으로 특정 데이터형으로 변환하는데 사용되며 데이터 손실이 발생할 수도 있다.

int conversion = (int)22.5;
NSLog(@"%d", conversion);

casconversiont = 22
Program ended with exit code: 0

또한, 특정 클래스의 인스턴스를 명시적으로 다른 클래스의 인스턴스로 변환할 수 있다. 주로, id 데이터형의 인스턴스를 특정 클래스의 인스턴스로 캐스팅하거나 상속 구조를 가진 인스턴스들을 업캐스팅 혹은 다운캐스팅 하는데 사용한다.

id sushi = [[SalmonSushi alloc] init];
SalmonSushi *a = (SalmonSushi *)sushi;

Child *child = [[Child alloc] init];
Parent *parent = (Parent *)child;

3. 결합 방향 (Associativity)

Category Operator Associativity
Postfix () [] -> . ++ -- Left to right
Unary + - ! ~ ++ -- (type)* & sizeof Right to left
Multiplicative * / % Left to right
Additive + - Left to right
Shift « » Left to right
Relational < <= > >= Left to right
Equality == != Left to right
Bitwise AND & Left to right
Bitwise XOR ^ Left to right
Bitwise OR | Left to right
Logical AND && Left to right
Logical OR || Left to right
Conditional ?: Right to left
Assignment = += -= *= /= %= »= «= &= ^= |= Right to left
Comma , Left to right

우선 순위가 가장 높은 연산자를 표의 제일 상단에 두었으며 하단으로 내려갈수록 우선 순위는 점점 낮아진다. 연산자들 중에 우선 순위가 제일 높은 것을 먼저 평가한다.

참고

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