연산자에 대하여

연산자는 쉽게 얘기하면 더하기 뺄셈 곱하기 나누기 사칙연산을 의미하는 식이고 넓게 얘기하면 한개 또는 두개 많게는 세개의 식을 연산을 통해 새로운 결과를 도출해 내려 할 때 쓰이는 기호들을 말한다. 생활에서 사칙연산은 기본이 되듯이 프로그래밍에서도 연산자는 모든 계산과 수식활용의 기초가 된다. 예를들면 LED의 밝기를 추가하고 싶을때 현재 밝기에 +를 하면 더 발게 빛을 낼 수 있고 서보모터를 더 움직이고 싶을때는 현재 각도에서 특정값을 더하거나 빼면 서보모터를 움직일 수 있다. 이외에도 컴퓨터는 0(거짓) 1(참)의 값을 가지고 연산을 하는데 이런 논리에 대해서도 연산을 통해 여러가지 값을 만들거나 조건을 만들 수 있다. 수학에서 사칙연산을 배우듯이 연산자를 공부해야 기초적인 프로그래밍을 알 수 있을것이다.
아두이노는 C언어와 유사하기 때문에 C언어를 해본사람이라면 쉽게 이해가 가능할것이고, 몰랐던 사람이라면 여기있는 연산자를 공부하면 C언어에도 사용이 가능할 것이다.

 

산술 연산자

NO	연산자	역할	정보
1	=	오른쪽값을 왼쪽 변수에 대입	수학에서 쓰이는 =과 모양은 같으나 쓰임이 다르다. 수학에서는 우변, 좌변의 값이 같을때 =을 사용했지만 프로그래밍 언어에서는 우변의 값을 좌변에 넣고 싶을때 =을 사용하게 된다. 예를들어 a = 1; 을 쓰게될 경우 a와 1이 같다는 항등식을 나타내는것이 아니고 a라는 변수에 1이라는 값을 대입하는 식을 표현하는 것이다.
2	+	더하기	수학에서 쓰이는것과 같이 덧셈을 할때 사용한다.
3	-	빼기	수학에서 쓰이는 것과 같이 뺄셈을 할때 사용한다.
4	*	곱하기	수학에서 쓰이는 것과 같이 곱하기를 할때 사용한다.
5	/	나누기	수학에서 쓰이는 것과 같이 나누기를 사용할때 사용한다.
6	%	나머지값	나머지값을 구할때 쓰는 연산자로 mod라고도 쓰기도 한다. 예를들어 a = 4%3;일 경우 4를 3으로 나누고 남은 나머지인 1이 a에 저장된다.

 

 

비트 연산자

 

NO	연산자	역할	정보
1	&	비트끼리의 AND연산	비트단위(0or1)의 AND연산을 실행한다. AND는 두 비트가 1일 경우에만 1을 출력하는 연산이다. 0b1011을 할 경우 0b10이 출력될 것이다.  첫번째 자리에는 두 비트는 각각 11이므로 결과는 1이 나오지만 두번째 자리에는 각각01이므로 결과는 0이 나오게 된다. 따라서 0b10이 나오게 된다.
2	|	비트끼리의 OR연산	비트단위(0or1)의 OR연산을 실행한다. OR은 두 비트중 하나만 1이어도 1을 출력하는 연산이다. 두 비트 모두 0이 아닌이상 1을 출력한다. 0b0011|0b1111을 할 경우 0b1111이 출력된다.
3	^	비트끼리의 XOR연산	비트단위(0or1)의 XOR연산을 실행한다. XOR은 두 비트가 서로 다른값을 가질때(하나만 1이고 하나만 0일때)만 1을 출력하고 둘 다  00이거나 11일경우 0을 출력한다. 0b1110^0b0110을 할 경우에는 0b1000이 출력된다.
4	~	비트끼리의 NOT연산	비트단위(0or1)의 NOT연산을 실행한다. NOT연산은 위 연산과 다르게 하나의 비트만 쓰이며 0일 경우에는 1로 바꾸고 1일 경우에는 0으로 바꾼다. 0b1010~을 하게되면 0b0101로 출력된다.
5	<<	비트를 왼쪽으로 이동	비트를 왼쪽으로 이동시키게 된다. 왼쪽으로 이동시키게 되면 왼쪽으로 밀려나는 비트들은 버려지고 오른쪽의 비트에는 0으로 채워진다.
6	>>	비트를 오른쪽으로 이동	비트를 오른쪽으로 이동시키게 된다. 오른쪽으로 이동시키게 되면 오른쪽으로 밀려나는 비트들은 버려지고 왼쪽의 비트에는 0으로 채워진다.

비트 연산자는 글로 보는것보다 그림으로 보는것이 훨씬 이해가 쉽기 때문에 표를 보는것이 이해가 빠르다.



위의 표는 비트연산자의 진리표이다. 비트끼리 연산하였을때의 결과를 보여주는 표이니 참고하면 편하다.

시프트 연산자의 경우에는 비트를 왼쪽, 오른쪽으로 이동시키고 밀리는 비트는 삭제 채워야할 공간은 0으로 채움 이것만 알아두면 편하다.
0011 1100을 >>2 할 경우에는 오른쪽으로 2비트씩 이동시키므로 결과값은 0000 1111이 된다.
반대로 0110 0010 <<1 할 경우에는 왼쪽으로 1비트씩 이동시키므로 결과값은 1100 0100이 된다.

 

 

비교 연산자

 

NO	연산자	역할	정보
1	>	좌변의 값이 우변보다 크다	수학에서 쓰이는 >부등호와 쓰임새가 같다.
2	<	우변의 값이 좌변보다 크다	수학에서 쓰이는 <부등호와 쓰임새가 같다.
3	>=	좌변의 값이 우변보다 크거나 같다	수학에서 쓰이는 >=부등호와 쓰임새가 같다.
4	<=	우변의 값이 좌변보다 크거나 같다	수학에서 쓰이는 <=부등호와 쓰임새가 같다.
5	==	두 변의 값이 서로 같다	수학에서 쓰이는 =등호와 쓰임새가 같다. 프로그래밍 언어에서는 =는 대입연산자 이므로 =을 두개써서 두 변이 같다는것을 나타낸다.
6	!=	두 변의 값이 서로 다르다	두변의 값이 서로 다를때 사용한다. 등호앞에 느낌표를 붙여서 다르다라는 것을 표현한다.

비교 연산자는 두 변의 값을 비교하여 참인지 거짓인지 구별할때 쓰인다. 예를들어 1>0이라는 식이 쓰였을 경우 이 식은 참이기 때문에 1>0은 true와 같은 뜻이 된다. 
하지만 6>=10 이런식은 항상 거짓이기 때문에 false를 나타낸다. 비교연산자는 주로 조건제어문(if문, for문, while문)에 많이 쓰인다.

 

 

논리 연산자

 

NO	연산자	역할	정보
1	&&	두 논리를 AND연산	비트연산자와 비슷하지만 비트가 아닌 논리값에 대해 AND연산을 실행한다. 두 개의 논리가 참일 경우에만 true를 반환한다.
2	||	두 논리를 OR연산	비트연산자와 비슷하지만 비트가 아닌 논리값에 대해 OR연산을 실행한다. 두 개의 논리중 하나만 참이어도 true를 반환한다.
3	!	하나의 논리를 NOT연산	하나의 논리에 대해 NOT연산을 실행한다. 논리가 거짓일 경우에는 true를 반환하고 논리가 참일 경우에는 false를 반환한다.

비트 연산자는 0이나 1같은 이진숫자에 대한 연산자였다면 논리 연산자는 a>b, 10>=8, b==5이런 논리식에 대한 연산을 실행한다. 
a = 5이고 b = 10일때 (a>4)&&(b == 10)은 두 논리식이 참이기 때문에 AND연산의 결과도 참이 된다.
역시 a = 5이고 b = 10일때 (a >4)||(b!=10)은 (a>4)는 참이지만 (b != 10)은 거짓이다. 하지만 ||연산이기때문에 두 연산 중 하나만 참이어도 참이 되기 때문에 이 결과도 참이 된다.
!연산은 하나의 논리식에 대한 반대값을 반환한다. a = 10일때 !(a==10)은 거짓이 된다. !(true) = false, !(false) = true가 되는 것이다.

 

 

복합배정 연산자

 

NO	연산자	역할	정보
1	+=	a+=b의 식은 a = a+b의 축약	축약 표현
2	-=	a-=b의 식은 a = a-b의 축약	축약 표현
3	*=	a*=b의 식은 a = a*b의 축약	축약 표현
4	/=	a/=b의 식은 a = a/b의 축약	축약 표현
5	%=	a%=b의 식은 a = a%b의 축약	축약 표현

NO	연산자	역할	정보
1	&=	a&=b의 식는a = a & b식의 축약	축약 표현
2	|=	a|=b의 식는a = a | b식의 축약	축약 표현
3	^=	a^=b의 식는a = a ^ b식의 축약	축약 표현
4	<<=	a<<=b의 식는a = a << b식의 축약	축약 표현
5	>>=	a>>=b의 식는a = a >> b식의 축약	축약 표현

위 식들은 연산자들의 표현을 축약한 형태들이다. 연산의 결과값이 들어가는 변수가 연산에 포함되어 있을때 그 변수이름을 빼고 식을 합친 결과로 처음에는 사용하기 힘들지만 익숙해지면
식이 보다 간결해 질 수 있다.

 

증감 연산자

NO	연산자	역할	정보
1	a++	연산을 한 후에 a값을 1증가	현재 변수에 들어있는 값을 사용한 후에 1만큼 증가시킨다.
2	++a	a값을 1증가 시키고 연산을 실행	1만큼 증가시킨 후에 변수에 들어있는 값을 사용한다.
3	a--	연산을 한 후에 a값을 1감소	현재 변수에 들어있는 값을 사용한 후에 1만큼 감소시킨다.
4	--a	a값을 1감소 시키고 연산을 실행	1만큼 감소시킨 후에 변수에 들어있는 값을 사용한다.

변수를 연산 전에 1증가시키거나 감소시킬지, 연산 후에 1증가시키거나 감소시킬지 정하는 연산자이다. 간결하게 표현이 가능하나 잘못사용하면 식이 난해해질 수 있으므로 난해한 곳에는 사용하지 않는것을 권한다.

 

그 외 연산자

NO	연산자	역할	정보
1	,	콤마연산자	동일한 타입의 변수를 나열할 때 사용
2	? :	삼항 연산자	if-else문의 축약형으로, (조건식) ? (참인경우 실행할 수식) : (거짓인경우 실행할수식)과 같은 형식을 지닌다 ex) nowTime >= 12? now = "오후" : now = "오전"