연산자(operator)
C++은 여러 종류의 연산을 위해 다양한 연산자(operator)를 제공하고 있습니다.
산술 연산자(arithmetic operator)
산술 연산자는 사칙연산을 다루는 기본적이면서도 가장 많이 사용되는 연산자입니다.
산술 연산자는 모두 두 개의 피연산자를 가지는 이항 연산자이며, 피연산자들의 결합 방향은 왼쪽에서 오른쪽입니다.
항이란 해당 연산의 실행이 가능하기 위해 필요한 값이나 변수를 의미합니다.
따라서 이항 연산자란 해당 연산의 실행을 위해서 두 개의 값이나 변수가 필요한 연산자를 의미합니다.
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산술 연산자 |
설명 |
|
+ |
왼쪽의 피연산자에 오른쪽의 피연산자를 더함. |
|
- |
왼쪽의 피연산자에서 오른쪽의 피연산자를 뺌. |
|
* |
왼쪽의 피연산자에 오른쪽의 피연산자를 곱함. |
|
/ |
왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자로 나눔. |
|
% |
왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자로 나눈 후, 그 나머지를 반환함. |
예제
int num1 = 10;
int num2 = 4;
cout << "+ 연산자에 의한 결괏값은 " << num1 + num2 << "입니다." << endl;
cout << "- 연산자에 의한 결괏값은 " << num1 - num2 << "입니다." << endl;
cout << "* 연산자에 의한 결괏값은 " << num1 * num2 << "입니다." << endl;
cout << "/ 연산자에 의한 결괏값은 " << num1 / num2 << "입니다." << endl;
cout << "% 연산자에 의한 결괏값은 " << num1 % num2 << "입니다.";
연산자의 우선순위(operator precedence)와 결합 방향(associativity)
연산자의 우선순위는 수식 내에 여러 연산자가 함께 등장할 때, 어느 연산자가 먼저 처리될 것인가를 결정합니다.
연산자의 결합 방향은 수식 내에 우선순위가 같은 연산자가 둘 이상 있을 때, 먼저 어느 연산을 수행할 것인가를 결정합니다.
C++ 연산자의 우선순위표
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우선순위 |
연산자 |
설명 |
결합 방향 |
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1 |
:: |
범위 지정 연산자 |
- |
|
2 |
++ |
후위 증가 연산자 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
-- |
후위 감소 연산자 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
() |
함수 호출 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
[] |
첨자 연산자 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
. |
멤버 연산자 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
-> |
멤버 접근 연산자 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
typeid |
타입 인식 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
const_cast |
상수 타입 변환 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
dynamic_cast |
동적 타입 변환 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
reinterpret_cast |
재해석 타입 변환 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
static_cast |
정적 타입 변환 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
3 |
! |
논리 NOT 연산자 |
오른쪽에서 왼쪽으로 |
|
|
~ |
비트 NOT 연산자 |
오른쪽에서 왼쪽으로 |
|
|
+ |
양의 부호 (단항 연산자) |
오른쪽에서 왼쪽으로 |
|
|
- |
음의 부호 (단항 연산자) |
오른쪽에서 왼쪽으로 |
|
|
++ |
전위 증가 연산자 |
오른쪽에서 왼쪽으로 |
|
|
-- |
전위 감소 연산자 |
오른쪽에서 왼쪽으로 |
|
|
(타입) |
타입 캐스트 연산자 |
오른쪽에서 왼쪽으로 |
|
|
* |
참조 연산자 (단항 연산자) |
오른쪽에서 왼쪽으로 |
|
|
& |
주소 연산자 (단항 연산자) |
오른쪽에서 왼쪽으로 |
|
|
sizeof |
크기 연산자 |
오른쪽에서 왼쪽으로 |
|
|
new |
객체 생성 |
오른쪽에서 왼쪽으로 |
|
|
delete |
객체 제거 |
오른쪽에서 왼쪽으로 |
|
4 |
.* |
멤버 포인터 연산자 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
->* |
참조 멤버 포인터 연산자 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
5 |
* |
곱셈 연산자 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
/ |
나눗셈 연산자 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
% |
나머지 연산자 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
6 |
+ |
덧셈 연산자 (이항 연산자) |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
- |
뺄셈 연산자 (이항 연산자) |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
7 |
<< |
비트 왼쪽 시프트 연산자 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
>> |
부호 비트를 확장하면서 비트 오른쪽 시프트 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
8 |
< |
관계 연산자(보다 작은) |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
<= |
관계 연산자(보다 작거나 같은) |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
> |
관계 연산자(보다 큰) |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
>= |
관계 연산자(보다 크거나 같은) |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
9 |
== |
관계 연산자(와 같은) |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
|
!= |
관계 연산자(와 같지 않은) |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
10 |
& |
비트 AND 연산자 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
11 |
^ |
비트 XOR 연산자 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
12 |
| |
비트 OR 연산자 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
13 |
&& |
논리 AND 연산자 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
14 |
|| |
논리 OR 연산자 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
15 |
? : |
삼항 조건 연산자 |
오른쪽에서 왼쪽으로 |
|
16 |
= |
대입 연산자 및 복합 대입 연산자 (=, +=, -=, *=, /=, %=, <<=, >>=, &=, ^=, |=) |
오른쪽에서 왼쪽으로 |
|
17 |
throw |
예외 발생 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
|
18 |
, |
쉼표 연산자 |
왼쪽에서 오른쪽으로 |
위의 표에서 나온 순서대로 우선순위가 빠른 연산자가 가장 먼저 실행됩니다.
또한, 같은 우선순위를 가지는 연산자가 둘 이상 있을 때에는 결합 순서에 따라 실행 순서가 결정됩니다.
대입 연산자(assignment operator)
대입 연산자는 변수에 값을 대입할 때 사용하는 이항 연산자이며, 피연산자들의 결합 방향은 오른쪽에서 왼쪽입니다.
또한, 앞서 살펴본 산술 연산자와 결합한 다양한 복합 대입 연산자가 존재합니다.
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대입 연산자 |
설명 |
|
= |
왼쪽의 피연산자에 오른쪽의 피연산자를 대입함. |
|
+= |
왼쪽의 피연산자에 오른쪽의 피연산자를 더한 후, 그 결괏값을 왼쪽의 피연산자에 대입함. |
|
-= |
왼쪽의 피연산자에서 오른쪽의 피연산자를 뺀 후, 그 결괏값을 왼쪽의 피연산자에 대입함. |
|
*= |
왼쪽의 피연산자에 오른쪽의 피연산자를 곱한 후, 그 결괏값을 왼쪽의 피연산자에 대입함. |
|
/= |
왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자로 나눈 후, 그 결괏값을 왼쪽의 피연산자에 대입함. |
|
%= |
왼쪽의 피연산자를 오른쪽의 피연산자로 나눈 후, 그 나머지를 왼쪽의 피연산자에 대입함. |
예제
int num1 = 8;
int num2 = 8;
int num3 = 8;
num1 = num1 + 5;
num2 += 5;
num3 =+ 5;
cout << "- 연산자에 의한 결괏값은 " << num1 << "입니다." << endl;
cout << "+= 연산자에 의한 결괏값은 " << num2 << "입니다." << endl;
cout << "=+ 연산자에 의한 결괏값은 " << num3 << "입니다.";
위의 예제에서 num =+ 5 연산은 단순히 숫자 5를 변수 num3에 대입하는 연산이 되었습니다.
이처럼 복합 대입 연산자에서 연산자의 순서는 매우 중요하므로 주의를 기울여야 합니다.
증감 연산자(increment and decrement operator)
증감 연산자는 피연산자를 1씩 증가 혹은 감소시킬 때 사용하는 연산자입니다.
이 연산자는 피연산자가 단 하나뿐인 단항 연산자입니다.
증감 연산자는 해당 연산자가 피연산자의 어느 쪽에 위치하는가에 따라 연산의 순서 및 결과가 달라집니다.
|
증감 연산자 |
설명 |
|
++x |
먼저 피연산자의 값을 1 증가시킨 후에 해당 연산을 진행함. |
|
x++ |
먼저 해당 연산을 수행하고 나서, 피연산자의 값을 1 증가시킴. |
|
--x |
먼저 피연산자의 값을 1 감소시킨 후에 해당 연산을 진행함. |
|
x-- |
먼저 해당 연산을 수행하고 나서, 피연산자의 값을 1 감소시킴. |
예제
int num1 = 8;
int num2 = 8;
int result1, result2;
result1 = --num1 + 5;
result2 = num2-- + 5;
cout << "전위 감소 연산자에 의한 결괏값은 " << result1 << "이고,변수의 값은 " << num1 << "로 변했습니다.";
cout << "후위 감소 연산자에 의한 결괏값은 " << result2 << "이고, 변수의 값은 " << num2 << "로 변했습니다.";
위의 예제에서 첫 번째 연산은 변수 num1의 값을 먼저 1 감소시킨 후에 나머지 연산을 수행합니다.
하지만 두 번째 연산에서는 먼저 모든 연산을 마친 후에 변수 num2의 값을 1 감소시킵니다.
따라서 변수 num2의 감소 연산자는 전체 연산에 어떠한 영향도 미치지 않습니다.
증감 연산자의 연산 순서
증감 연산자는 피연산자의 어느 쪽에 위치하는가에 따라 연산의 순서가 달라집니다.
다음 예제는 증감 연산자의 연산 순서를 살펴보기 위한 예제입니다.
예제
int x = 10;
int y = x-- + 5 + --x;
cout << "변수 x의 값은 " << x<< "이고, 변수 y의 값은 " << y << "로 변했습니다.";
예제에서 수행되는 연산의 순서
① : 첫 번째 감소 연산자(decrement operator)는 피연산자의 뒤쪽에 위치하므로, 덧셈 연산이 먼저 수행됩니다.
② : 덧셈 연산이 수행된 후에 감소 연산이 수행됩니다. (x의 값 : 9)
③ : 두 번째 감소 연산자는 피연산자의 앞쪽에 위치하므로, 덧셈 연산보다 먼저 수행됩니다. (x의 값 : 8)
④ : 감소 연산이 수행된 후에 덧셈 연산이 수행됩니다.
⑤ : 마지막으로 변수 y에 결괏값의 대입 연산이 수행됩니다. (y의 값 : 23)
비교 연산자(comparison operator)
비교 연산자는 피연산자 사이의 상대적인 크기를 판단하는 연산자입니다.
비교 연산자는 왼쪽의 피연산자와 오른쪽의 피연산자를 비교하여, 어느 쪽이 더 큰지, 작은지, 또는 서로 같은지를 판단합니다.
비교 연산자는 모두 두 개의 피연산자를 가지는 이항 연산자이며, 피연산자들의 결합 방향은 왼쪽에서 오른쪽입니다.
|
비교 연산자 |
설명 |
|
== |
왼쪽의 피연산자와 오른쪽의 피연산자가 같으면 1을 반환함. |
|
!= |
왼쪽의 피연산자와 오른쪽의 피연산자가 같지 않으면 1을 반환함. |
|
> |
왼쪽의 피연산자가 오른쪽의 피연산자보다 크면 1을 반환함. |
|
>= |
왼쪽의 피연산자가 오른쪽의 피연산자보다 크거나 같으면 1을 반환함. |
|
< |
왼쪽의 피연산자가 오른쪽의 피연산자보다 작으면 1을 반환함. |
|
<= |
왼쪽의 피연산자가 오른쪽의 피연산자보다 작거나 같으면 1을 반환함. |
C++에서 거짓(false)은 0이며, 0이 아닌 모든 것은 참(true)으로 인식됩니다.
예제
int num1 = 3;
int num2 = 7;
cout << "!= 연산자에 의한 결괏값은 " << (num1 != num2) << "입니다." << endl;
cout << ">= 연산자에 의한 결괏값은 " << (num1 >= num2) << "입니다.";
논리 연산자(logical operator)
논리 연산자는 주어진 논리식을 판단하여, 참(true)과 거짓(false)을 결정하는 연산자입니다.
AND 연산과 OR 연산은 두 개의 피연산자를 가지는 이항 연산자이며, 피연산자들의 결합 방향은 왼쪽에서 오른쪽입니다.
NOT 연산자는 피연산자가 단 하나뿐인 단항 연산자이며, 피연산자의 결합 방향은 오른쪽에서 왼쪽입니다.
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논리 연산자 |
설명 |
|
&& |
논리식이 모두 참이면 1을 반환함. (논리 AND 연산) |
|
|| |
논리식 중에서 하나라도 참이면 1을 반환함. (논리 OR 연산) |
|
! |
논리식의 결과가 참이면 0을, 거짓이면 1을 반환함. (논리 NOT 연산) |
다음은 논리 연산자의 모든 동작의 결과를 보여주는 진리표(truth table)입니다.
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A |
B |
A &&B |
A || B |
!A |
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1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
예제
int num1 = 3;
int num2 = -7;
bool result1, result2;
result1 = (num1 > 0) && (num1 < 5);
result2 = (num2 < 0) || (num2 > 10);
cout << "&& 연산자에 의한 결괏값은 " << result1 << "입니다." << endl;
cout << "|| 연산자에 의한 결괏값은 " << result2 << "입니다." << endl;
cout << " ! 연산자에 의한 결괏값은 " << !result2 << "입니다." << endl;
비트 연산자(bitwise operator)
비트 연산자는 논리 연산자와 비슷하지만, 비트(bit) 단위로 논리 연산을 할 때 사용하는 연산자입니다.
또한, 비트 단위로 왼쪽이나 오른쪽으로 전체 비트를 이동하거나, 1의 보수를 만들 때도 사용됩니다.
|
비트 연산자 |
설명 |
|
& |
대응되는 비트가 모두 1이면 1을 반환함. (비트 AND 연산) |
|
| |
대응되는 비트 중에서 하나라도 1이면 1을 반환함. (비트 OR 연산) |
|
^ |
대응되는 비트가 서로 다르면 1을 반환함. (비트 XOR 연산) |
|
~ |
비트를 1이면 0으로, 0이면 1로 반전시킴. (비트 NOT 연산, 1의 보수) |
|
<< |
지정한 수만큼 비트들을 전부 왼쪽으로 이동시킴. (left shift 연산) |
|
>> |
부호를 유지하면서 지정한 수만큼 비트를 전부 오른쪽으로 이동시킴. (right shift 연산) |
비트 AND 연산자는 대응되는 두 비트가 모두 1일 때만 1을 반환하며, 다른 경우는 모두 0을 반환합니다.
비트 OR 연산자는 대응되는 두 비트 중 하나라도 1이면 1을 반환하며, 두 비트가 모두 0일 때만 0을 반환합니다.
비트 XOR 연산자는 대응되는 두 비트가 서로 다르면 1을 반환하고, 서로 같으면 0을 반환합니다.
비트 NOT 연산자는 해당 비트가 1이면 0을 반환하고, 0이면 1을 반환합니다.
다음 예제는 비트 NOT 연산자(~)와 시프트 연산자(<<, >>)의 예제입니다.
예제
int num1 = 15;
int num2 = 8;
cout << "~ 연산자에 의한 결괏값은 " << (~num1) << "입니다." << endl;
cout << "<< 연산자에 의한 결괏값은 " << (num2 << 2) << "입니다." << endl;
cout << ">> 연산자에 의한 결괏값은 " << (num2 >> 2) << "입니다.";
위의 예제에서 왼쪽 시프트 연산자(<<)는 지정한 수만큼 피연산자의 모든 비트를 전부 왼쪽으로 이동시켜 줍니다.
그런데 결과를 살펴보면 한 비트씩 왼쪽으로 이동할 때마다 2배씩 증가한다는 사실을 알 수 있습니다.
또한, 두 번째 연산의 오른쪽 시프트 연산자(>>)는 지정한 수만큼 피연산자의 모든 비트를 전부 오른쪽으로 이동시켜 줍니다.
그런데 결과를 살펴보면 한 비트씩 오른쪽으로 이동할 때마다 2배씩 감소한다는 사실을 알 수 있습니다.
삼항 연산자(ternary operator)
삼항 연산자는 다른 언어에는 존재하지 않는 C언어와 C++만의 독특한 연산자입니다.
이 연산자는 C++에서 유일하게 피연산자를 세 개나 가지는 조건 연산자입니다.
삼항 연산자의 문법은 다음과 같습니다.
문법
조건식 ? 반환값1 : 반환값2
물음표(?) 앞의 조건식에 따라 결괏값이 참(true)이면 반환값1을 반환하고, 결괏값이 거짓(false)이면 반환값2를 반환합니다.
예제
int num1 = 11;
int num2 = 10;
int result;
result = (num1 < num2) ? num1 : num2;
cout << "둘 중에 더 작은수는 " << result << "입니다.";
쉼표 연산자
쉼표(,) 연산자는 얼핏 연산자가 아닌 것처럼 보이지만 다양한 용도로 사용되는 연산자입니다.
이 연산자는 어떠한 연산을 수행하는 것이 아닌 다음과 같은 상황에서 사용됩니다.
- 두 연산식을 하나의 연산식으로 나타내고자 할 때
- 둘 이상의 인수를 함수로 전달하고자 할 때
예제
int num1 = 15, num2 = 8;
cout << "첫 번째 수는 " << num1 << "이고, 두 번째 수는 " << num2 << "입니다.";
위의 예제에서 쉼표 연산자는 둘 이상의 변수를 동시에 선언하기 위해서 사용되었습니다.
sizeof 연산자
사용자의 컴퓨터 환경에 따라 타입에 할당되는 메모리의 크기가 달라질 수 있습니다.
sizeof 연산자는 단항 연산자로 피연산자의 크기를 바이트 단위로 반환합니다.
이 연산자의 피연산자로는 타입뿐만 아니라 변수나 상수도 올 수 있습니다.
sizeof 연산자에 변수나 상수가 피연산자로 전달되면, 해당 변수나 상숫값에 해당하는 타입의 크기를 반환합니다.
예제
cout << " char형 데이터에 할당되는 메모리의 크기는 " << sizeof(char) << " 바이트입니다." << endl;
cout << " short형 데이터에 할당되는 메모리의 크기는 " << sizeof(short) << " 바이트입니다." << endl;
cout << " int형 데이터에 할당되는 메모리의 크기는 " << sizeof(int) << " 바이트입니다." << endl;
cout << " long형 데이터에 할당되는 메모리의 크기는 " << sizeof(long) << " 바이트입니다." << endl;
cout << " long long형 데이터에 할당되는 메모리의 크기는 " << sizeof(long long) << " 바이트입니다." << endl;
cout << " float형 데이터에 할당되는 메모리의 크기는 " << sizeof(float) << " 바이트입니다." << endl;
cout << " double형 데이터에 할당되는 메모리의 크기는 " << sizeof(double) << " 바이트입니다." << endl;
cout << "long double형 데이터에 할당되는 메모리의 크기는 " << sizeof(long double) << " 바이트입니다.";
sizeof 연산자를 통해 현재 여러분이 사용하는 컴퓨터 환경에서의 타입 크기를 알아볼 수 있습니다.
C++ 연산자
C++에서는 C언어의 모든 연산자를 포함하고 있으며, 몇몇 새로운 연산자도 추가하고 있습니다.
C++에서 새롭게 추가된 대표적인 연산자는 다음과 같습니다.
1. 범위 지정 연산자(scope resolution operator)
2. 멤버 포인터 연산자(pointer-to-member operator)
3. typeid 연산자
범위 지정 연산자(scope resolution operator)
C++에서 가장 우선순위가 높은 연산자는 바로 범위 지정 연산자입니다.
범위 지정 연산자(::)는 여러 범위에서 사용된 식별자(identifier)를 식별하고 구분하는데 사용하는 연산자입니다.
이러한 식별자로는 변수, 함수 또는 열거체가 올 수 있습니다.
범위 지정 연산자를 변수의 이름 앞에 붙이면 해당 변수는 전역으로 사용하라는 의미로 쓰이게 됩니다.
또한, 클래스에 이 연산자를 사용하면 네임스페이스 멤버를 식별하거나, 클래스의 정적 멤버를 호출할 수 있습니다.
C++에서 범위 지정 연산자를 사용하기 위한 문법은 다음과 같습니다.
문법
1. ::식별자
2. 클래스이름::식별자
3. 네임스페이스::식별자
4. 열거체::식별자
멤버 포인터 연산자(pointer-to-member operator)
C++에서는 멤버 포인터 연산자를 사용하여 클래스의 멤버를 가리키는 포인터를 정의할 수 있습니다.
이러한 멤버 포인터 연산자는 다음과 같이 두 가지 형태가 있습니다.
1. 왼쪽의 피연산자가 클래스 타입의 객체인 경우 : .*
2. 왼쪽의 피연산자가 클래스 타입의 객체를 가리키는 포인터인 경우 : ->*
C++에서 멤버 포인터 연산자를 사용하기 위한 문법은 다음과 같습니다.
문법
1. 클래스타입의객체.*멤버이름
2. 클래스타입객체의포인터->*멤버이름
typeid 연산자
C++에서는 typeid 연산자를 사용하여 객체의 타입에 관한 정보를 확인할 수 있습니다.
이러한 typeid 연산자은 런타임에 객체의 타입을 결정하는 데 사용합니다.
또한, 템플릿에서 템플릿 매개변수의 타입을 결정할 때도 사용합니다.
문법
typeid(표현식)
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