#2. 코틀린 기초문법

📌 메인함수(Main) - HelloWorld

Class에 감쌀 필요없이, 바로 사용하면 된다.

• 반환값이나 파라메타를 사용하지 않는다면, 아래와 같이 생략할 수 있다.

 

• 물론 생략 가능한거지, 필요하면 사용하면 된다.

 

🤔 문자열에 사용한 ${..} 이게 뭐죠?

• 문자열을 만들 때, String template를 사용하면 편하게 쓸 수 있다.

${...}가 기본형이고, 괄호를 생략할 수 있다고 이해하면 된다.

 

•  참고로 ${null}은 아래와 같이 문자열이 생성된다.

 

• """ 을 사용하면, 줄바꿈까지 포함한 스트링을 생성할 수 있다.

 

• 문자열을 여러 줄 작성할 때, trimMargin()과 trimIndent()을 이용하면 코드를 조금 더 깔끔하게 만들 수 있다.

// 문자열 앞라인에 | 등을 사용해서, 가독성을 높일 수 있다.
fun foo() {
    val heroes = """
        |D.Va
        |Lucio
        |Mercy
        |Soldier: 76
        """.trimMargin() // .trimMargin(marginPrefix = "|") 와 같은 동작
}

// 또는 그냥 들여쓰기로 깔끔하게 쓰고, trimIndent()로 모든 들여쓰기를 제거해도 된다.
val str1 = """
        Hello World
        var a = 10
        println(a)
    """.trimIndent()

 

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📌 변수(Variables) - var, val

코틀린에서는 변수를 선언할 때 var, val을 사용한다.

• val (Value): 읽기전용 immutable 변수. 자바의 final과 동일하다.
• var (Variables): 일반적인 mutable 변수.

참고로 val로 만든 변수를 수정하면, 컴파일 에러가 발생한다.

 

🤔 타입은 어딨죠? JS, Python처럼 동적으로 결정되나요?

아니다. 코틀린은 자바와 동일하게 정적타입을 사용하는 언어이다. 컴파일 시점에 타입이 추론된다.

컴파일 시점에 위와 같이 타입이 결정된다.

 

실제로 아래와 같이 사용하면 컴파일 에러가 발생한다. Int 로 결정된 변수에 String 을 대입하고 있어서 그렇다.

var string = 1 // Int로 타입이 결정됨
string = "abc" // Compiler error: Typemismatch inferred type is String but Int was expected

 

🤔 타입은 다 생략하고 써도 되겠네요?

아니다. 가능하면 타입을 명시해주는게 좋다. 아래와 같은 실수를 할 수 있기 때문이다.

• val 는 자바의 final과 같다고 했다. 레퍼런스 타입, 즉 객체 내부의 값까지 상수로 만들어주지는 않는다.

val로 선언했더라도, 객체 내부의 값을 변경할 수 있다.

• 하지만 타입추론을 사용하게되면, val로 선언한 값은 [불변 타입]이 캐스팅된다. 즉 값을 수정할 수 없다.
  이는 불변 타입을 사용했기 때문이지, val로 선언했기 때문이 아니다. final My myClass = new (..내부는 변수..)  

아래의 readOnlyList.add(...)는 컴파일 에러를 발생시킨다.

 

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📌 함수, 메서드 (Functions)

코틀린의 함수는 아래와 같이 정의할 수 있다. 세미콜론(;)은 생략가능하다.

 

• 반환값이 없다면 생략할 수 있고, 아래와 같이 람다식으로 사용할 수도 있다.
  참고로 반환값을 생략하면 코틀린 컴파일러는 fun method(): Unit를 생성한다. Unit은 자바의 void 와 같은 의미. 

IntelliJ 의 Convert to expression 기능을 사용하면 쉽게 전환이 가능하다.

 

• Python을 사용했다면 익숙하겠지만, 기본 파라메타 값과 Named argument를 지원한다.
  내부적으로 Java의 메서드 오버로딩과 동일하게 동작한다. 그냥 사용하기 편하게 만들어준거.

사용방법은 python과 동일하다. method( a, b, age=10, isHuman=true)

파라메타 기본값도 지정해줄 수 있다. 이것도 python과 동일. 파라메타 순서 지켜줘야함

 

• 자바에서 생성자가 너무 많이 만들어지는게 거슬린다면, @JvmOverloads를 사용하면 강제로 줄일 수 있다.
  다만 굳이 이렇게 사용하는걸 권장하지는 않는다. 코틀린에서 사용하기 불편하기도 하고

모든 경우의 수를 따진다면, 총 8개의 생성자가 만들어지지만 이렇게 4개로 제한할 수도 있다.

 

• 코틀린은 함수를 어디에서든 사용할 수 있다. 꼭 클래스 안에 작성할 필요가 없다.

 

🤔 코틀린도 결국 JVM을 사용하는데, 어떻게 클래스 없이 메서드를 쓸 수가 있죠?

• 내부적으로는 클래스가 생성된다. 이는 static final 함수로 선언되며, 아래 코드를 살펴보면 쉽게 이해할 수 있다.

내 코틀린 파일명을 (기본 클래스명)으로 사용한다. 그 안에 static 함수를 생성함.

 

• 만약 컴파일되는 메서드명을 바꾸고 싶다면, @JvmName("~")을 이용해서 시그니처를 바꿀 수 있다.
  자바에서 코틀린으로 만든 객체를 사용할 때, 유용하게 쓸 수 있다.

@JvmName("fooListString")
fun foo(a : List<String>) {
    println("foo(a : List<String>)")
}

@JvmName("fooListInt")
fun foo(a : List<Int>) {
    println("foo(a : List<Int>)")
}

이 코틀린 코드는 아래의 자바 코드와 같은 바이트코드를 만들어낸다.

public final class MyKotlin{ // MyKotlin.kt

    public static final void fooListString(@NotNull List a) {
       String var1 = "foo(a : List<String>)";
       System.out.println(var1);
    }

    public static final void fooListInt(@NotNull List a) {
       String var1 = "foo(a : List<Int>)";
       System.out.println(var1);
    }
}

 

• 물론 메서드뿐만 아니라, 아예 클래스명(파일명)을 다르게 지정할 수도 있다. @file:JvmName("~")을 사용하면 된다.

그 외 @get:JvmName(), @set:JvmName() 등도 있다.

 

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📌 조건문(Conditionals) - if & when

• 코틀린에서는 삼항연산자(? :)가 존재하지 않는다. 왜냐하면 if-else 문법과 기능이 똑같아서 필요없기 때문.

if 는 이게 전부다. 여러 줄은 if(condition){...} 쓰면 됨.

 

• 코틀린에서는 자바의 switch 대신, when이라는 문법을 제공해준다.
  기본적인 사용법은 JDK17의 새로운 switch문과 거의 비슷하다.

return 반환값에 when을 박을 수 있다. (JDK17 switch와 동일)

 

• Break문은 필요없고, 기본값은 else를 사용하면 된다.

 

• 여러 조건을 한 케이스에 넣을 수 있고, 메서드를 사용해서 복잡한 조건도 만들 수 있다.

 

• is (Type)을 사용하면, 객체의 타입에 따라 다르게 캐스팅해서 사용할 수도 있다.

Pet이 상위타입이고, Cat과 Dog가 하위타입

이렇게 동작한다. 하위타입으로 캐스팅해준다.

 

• when(~) 안에는 함수를 바로 넣어도 된다. 반환값이 사용된다.

참고로 이는 Kotlin1.3 (2020년)에 추가된 기능이다.

함수의 return 과 조합하면 대충 이런 모습.

 

• when은 꼭 switch처럼 사용하지 않아도 된다. 아래와 같이 그냥 case에 조건을 바로 넣어도 된다.
  이 기능을 이용해서 모든 if문을 when으로 대체할 수 있지만, 굳이 그렇게 변태 같이 사용하지는 말자.

자바 코드로 이렇게 구현하면 같은 바이트코드를 생성한다.

 

🤔 "cold" to BLUE..? 이게 무슨 문법이죠?

참고로 코틀린에는 값을 묶을 수 있는 튜플인 Pair()와 Triple()이 제공된다.

val (hello, number) = Pair("Hello", 1234)
val (hello, world, number) = Triple("Hello", "World", 1234)

var p: Pair<Int, String> = Pair(5, "Test")
p.first // 5
p.second // "Test"

// to 중위함수는 Pair<String, Int>를 반환한다.
val pair : Pair<String, Int> = "Hello" to 1234
val (hello, world) = "Hello" to "World"

 

아마 예상했겠지만, 이는 Immutable한 튜플로, 값을 변경하려면 아래와 같이 복사해서 사용해야한다.

new = p.copy(first = 3)
val list = pair.toList() // list로 변경할 수도 있다.

 

나중에 나오겠지만 to 같은 중위함수(Infix)는 우리가 직접 만들 수도 있다.

infix fun Int.multiply(x: Int): Int {
    // infix는 확장함수만 사용 가능하다.
    return this * x
}


fun main(){
    val 확장함수 = 3.multiply(10)
    val 중위함수 = 3 multiply 10
	
    println("결과: $확장함수, $중위함수")
}

 

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📌 반복문(Loop) - for in

참고로 while, do-while도 존재하는데 이는 자바 문법과 동일하다. 그냥 쓰면 된다.

 

• for문은 python과 똑같다. 아래 예제를 보자

 

• 내장 메서드를 적절하게 활용하면 아래와 같이 사용할 수 있다. 이것도 python과 비슷하다.

list.withIndex를 이용해서 인덱스와 함께 받아오기

 

• range()는 아래와 같이 사용하면 된다.

until을 사용하면 익숙한 반복문이 나온다.

 

• infix 함수들을 적절하게 사용하면 아래와 같이 복잡한 인덱스도 만들 수 있다.

코틀린에는 여러가지 기능이 있지만, 자바의 반복문과 기능은 같다는걸 인지하면 뭐든지 쉽게 활용할 수 있다.

for (c in '0' until '9'){
    print(c)
}

for (char c ='0'; c <'9'; c++){
    System.out.print(c);
}

 

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📌 조건 검사 - in

• 이것도 python과 비슷하다. 반복문이 아니더라도 in으로 조건을 검사하는데 사용할 수 있다.

 

• in을 활용하여 함수를 정의하거나, When 조건으로 사용할 수도 있다.

 

• 참고로 "String".."String"은 단어의 사전 순서를 비교한다.
  만약 일치하는지 검사하고 싶다면, in setOf(...)를 사용하자

println("Kotlin" in "Java".."Scala")// 사전 순서가 두 단어의 중간인가? true
println("Kotlin" in setOf("Kotlin","Java")) // 포함여부 true
println("Kotlin" in setOf("Scala","Java")) // 포함여부 false

객체(String)를 비교연산으로 비교하면 compareTo로 캐스팅된다.

 

• 참고로 이렇게 정의한 in 조건은, 아래와 같은 타입으로 생성된다.
  
  

당연히 기본 타입인 IntRange가 가장 메모리를 적게 먹는다. 성능도 좋고 

 

• 즉, 아래의 3개의 if문은 같은 동작을 한다고 이해하면 된다.

객체를 비교연산하면 compareTo로 변환된다. 즉 3개의 if문은 동작이 같다.

 

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📌 예외처리 (Exception)

• Exception, try-catch-finally, throw는 자바와 동일하다. 코틀린 문법에 맞춰서 사용하면 된다.

 

• try-catch를 연산식으로 사용하면 아래와 같이 값을 바로 대입할 수 있다.

fun readNumber(reader: BufferedReader) {
    val number = try {
        reader.readLine().toInt() // 값 대입
    } catch (e: NumberFormatException) {
        null // null 대입
    }
}

 

• 자바의 method() throws Exception은 코틀린에서 @Throws(Execption:class)로 생성할 수 있다.

void foo() throws IOException

자바에서는 체크예외(RuntimeException이 아닌 예외)를 반드시 처리해줘야했지만, 코틀린은 이를 강제하지 않는다.
만약 @Throws를 적지 않는다면, 아무런 예외도 밖으로 던지지 않고 메서드 내에서 삼켜버린다.

 

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📌 확장 함수(Extension Functions)와 this

코틀린에서는 확장 함수라는 기능이 있다.

기존에 정의된 클래스에 함수를 추가해서 사용하는 기능이다.

fun 기존클래스.myMethod() = ...

확장함수를 정의할 때에는 this를 사용할 수 있다. this는 기존 클래스를 의미한다.
🧨 당연한거지만 기존클래스의 private 메서드는 사용할 수 없다. 필드값이 private라면 this.get()이 불가능하다.

참고로 this는 생략이 가능하다.

 

이렇게 만든 확장함수는 import해서 사용할 수도 있다.
참고로 코틀린의 확장함수는 자바에서는 외부 라이브러리의 static 함수를 사용하는 것처럼 동작한다.

물론 import com.example.util.* 으로 전체를 가져와서 사용할 수도 있다.

 

예를 들어 기본클래스 String에 아래와 같은 확장함수(repeat)를 추가하면 아래와 같은 자바 메서드를 호출한다.

fun String.repeat(n: Int): String {...}

 

물론 StringUtilKt 클래스 이름은 바뀔 수 있다.

 

 

• 확장함수의 강력함은, 기존 코드를 건드리지않고 메서드 체이닝(Curring)을 구현할 수 있다는 점이다.

예를 들어 아래와 같은 고전적인 sum()함수가 있을 때

fun sum(list: List<Int>): Int {
    var result = 0
    for (i in list) {
        result += i
    }
    return result
}

fun main(args: Array<String>) {
    val sum = sum(listOf(1, 2, 3))
}

확장함수를 이용하면 아래와 같이 바꿀 수 있다. (참고로 IntelliJ Convert parameter to receiver로 쉽게 변경할 수 있다)

// 메서드 시그니처만 확장함수로 변경함.
fun List<Int>.sum(): Int {
    var result = 0
    for (i in list) {
        result += i
    }
    return result
}

fun main(args: Array<String>) {
    val sum = listOf(1, 2, 3).sum()
}

 

• 🧨 확장함수는 객체의 타입으로 매칭된다.
  만약 다형성을 활용해서 val parent = Child() 으로 선언하더라도. 확장함수는 타입을 기준으로 매칭된다.

위 코드는 "parent"를 출력한다. 사실 자바 코드를 생각해보면 당연한 사실.

 

• 객체 안에 같은 함수 시그니처를 가진 멤버 함수가 존재한다면, 확장함수보다 먼저 실행된다.
  어찌보면 당연한 사실. 물론 이렇게 확장함수가 가려지면 컴파일 warning을 띄워준다.
  물론 이름만 같고, 파라메타나 반환값이 다르다면 가려지지 않는다.

객체 안에 선언된 멤버함수가 우선권을 가진다.

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📌 코틀린의 표준 라이브러리

• 코틀린은 자바 표준 라이브러리(ex 컬렉션 프레임워크)를 전부 제공한다.

문법이 다를 뿐, 찍어보면 JDK 자바 표준 라이브러리이다.

 

• 거기에 추가적으로 코틀린만의 표준 라이브러리도 제공한다. 이는 JDK만 있으면 바로 사용할 수 있다.
  참고로 코틀린 전용 라이브러리를 사용하면, 컴파일시 작은 JAR를 추가하는 방식으로 구현되어있다.

자바에는 없는 코틀린 컬렉션의 추가메서드(확장함수)

참고로 확장함수를 이용하면 쉽게 메서드를 추가할 수 있다. 예) getOrNull(index)

 

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📌 infix, 중위 함수 ( 1 until 10 , a to b)

코틀린에서는 infix 키워드를 통해 확장 함수를 중위 함수로 사용할 수 있다.

뭔가 특별해지는건 아니고, 위 예제에서 본것처럼 함수를 힙-하게 사용할 수 있다.

infix fun Int.multiply(x: Int): Int {
    return this * x
}

fun main() {
    // 일반적인 함수 사용법
    val value = 3.multiply(10)
    
    // 중위(infix) 함수 사용법
    val value = 3 multiply 10
}

 

앞에서 봤던 Pair도 코틀린의 특별한 기능이 아니라, 중위 확장함수를 통해 구현한 것이다.

a to b

 

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📌 toInt(), toIntOrNull(), toRegex()

코틀린의 확장함수 덕분에, 재밌는 표준라이브러리들이 많이 존재한다.

대표적으로 """~""".toRegex()로 정규표현식 Regex 객체를 쉽게 만들 수 있다.

 

Integer.toInt() 이런 것들도, 확장함수로 쉽게 쓸 수 있게 구현해놓았다.

참고로 toXxxOrNull 을 사용하면 예외 대신 null을 반환한다.