[Kotlin] 코틀린 기초(1) : 변수, Null Safety, 타입

📌 코틀린(Kotlin)이란?

코틀린은 JetBrains에서 2011년에 공개한 정적 타입 오픈소스 프로그래밍 언어이다.

• Java와의 호환성 : JVM 위에서 동작하며 Java와 100% 호환된다. 기존 Java 프로젝트에 코틀린을 바로 도입하거나, Java 라이브러리를 그대로 가져와 사용할 수 있다.
• 간결한 코드 : Java의 장황한 코드(보일러플레이트)를 대폭 줄여, 적은 코드로 동일한 기능을 구현하여 생산성을 높인다.
• 안전성 (Null Safety) : NPE를 컴파일 시점에 방지하여 안정적인 개발이 가능
• 다양한 활용성 : 안드로이드 앱 개발, 백엔드 서버 개발(Spring 등), 멀티플랫폼 개발에 활용

 

📌 변수

코틀린은 변수 선언 시 가변 여부(var / val)를 명확히 표시해주어야 한다.

fun main() {
    val num1 = 10L
    var num2 = 20L
}

• val (Value) : 불변 변수로 초기화 후 값 변경이 불가능하다. (자바의 final)
• var (Variable) : 가변 변수로 초기화 후 값 변경이 가능하다.

💡 Tip : 모든 변수는 우선 val로 선언하고 꼭 필요한 경우에만 var로 변경하는 것이 클린 코드 유지에 유리하다.

 

✅  타입 추론과 명시적 타입

코틀린은 자바와 다르게 타입을 지정해주지 않아도 컴파일 시점에 추론한다. 타입을 명시하고 싶다면 변수 뒤에 :타입을 붙여준다.

fun main() {
    val num1 = 10L // Long으로 추론
    val num2: Long = 10L // 명시적 타입 선언
}

 

만약 변수를 선언과 동시에 초기화하지 않는다면 타입 추론이 불가능하다. 이런 경우에는 타입을 명시해주어야 한다.

fun main() {
    val num1 // This variable must either have an explicit type or be initialized.
    val num2: Long
}

 

초기화되지 않은 변수는 사용할 수 없다.

fun main() {
    val num1: Long
    println(num1) // Variable 'num1' must be initialized.
}

 

✅ 기본 타입

자바에는 reference type(ex. Long)과 primitive type(ex. long)이 있다. reference type을 사용하여 연산하는 경우 boxing, unboxing이 일어나면서 불필요한 객체 생성이 발생한다. 그러나 코틀린에는 reference type과 primitive type에 구분이 없다. 코틀린에서는 실행 시점에 boxing, unboxing을 고려하지 않아도 되도록 가장 효율적인 방식으로 상황에 따라 처리한다.

fun main() {
    // 1. Primitive 타입으로 변환되는 경우 (최적화)
    val a: Long = 100L
    val b: Long = 200L
    val sum = a + b // 자바의 long + long 연산과 동일하게 동작

    // 2. Reference 타입(Wrapper)이 불가피한 경우
    val nullableSum: Long? = sum // null 허용 시 자바의 Long 객체로 생성
}

 

 

📌 Null Safety : 코틀린의 핵심

코틀린의 가장 큰 특징은 Nullable과 Non-nullable 타입을 엄격히 구분한다는 점이다. 코틀린에서는 기본적으로 모든 변수는 null이 들어갈 수 없다. 만약 null이 들어올 수 있는 변수라면 선언 시 nullable 표시를 해주어야 한다.

fun main() {
    val num: Long? = 1_000L
}

⚠️ 주의할 점 코틀린이 알아서 최적화해주지만, Nullable(?) 타입을 남용하면 자바와 마찬가지로 내부적으로 Boxing이 발생하여 성능 저하가 생길 수 있다. 성능이 중요한 루프문 등에서는 최대한 non-nullable 타입을 사용하는 것이 좋다.

 

✅ Safe Call과 Elvis 연산자

별도로 null 체크를 하지 않는다면 nullable 인자의 경우 바로 함수를 호출할 수 없으므로 Safe Call 또는 Elvis 연산자를 사용해야 한다.

• Safe Call(?.) : null이 아닐 때만 실행하고, null이면 전체 결과가 null이 된다.

val str: String? = "ABC"
println(str?.length)

• Elvis 연산자(?:) : 앞의 연산 결과가 null이면 뒤에 지정한 기본값을 사용한다.

val str: String? = "ABC"
str?.length ?: 0

 

✅ null 아님 단언(!!)

정말 null이 아님이 확실할 떄만 사용한다. 만약 null일 경우 런타임에 NPE가 발생하므로 주의해야한다.

fun ignoreNull(str: String?): Boolean {
	return str!!.startsWith("A")
}

 

✅ 플랫폼 타입

자바 코드에서 @Nullable이나 @NotNull 어노테이션이 없어 코틀린이 null 가능성을 알 수 없는 타입으로,

자바와 코틀린을 함께 사용할 때 가장 주의해야 하는 부분이다. 코틀린에서 Non-nullable로 간주했다가 런타임에

NPE가 발생할 수 있다. 자바 라이브러리 사용 시 반드시 라이브러리 내부를 확인하고 널 가능성을 처리해야 한다.

 

📌 타입

1. 기본 타입

• Byte
• Short
• Int
• Long
• Double
• Float
• 부호 없는 정수들

 

코틀린에서는 선언된 기본값을 보고 타입을 추론한다.

val num1 = 3 // Int
val num2 = 3L // Long
val num3 = 3.0f // Float
val num4 = 3.0 // Double

 

기본 타입 변환

 

코틀린은 자바와 달리 기본 타입간의 암시적 형변환을 허용하지 않는다.

val num1 = 4
// val num2: Long = num2 // Type mismatch
val num3: Long = num1.toLong() // 명시적 형변환

 

변수가 nullable이라면 적절한 처리가 필요하다.

val num1: Int? = 3
val num2: Long = num1?.toLong() ?: 0L

 

2. 타입 캐스팅

자바의 instanceof는 코틀린에서 is로 사용된다. is로 타입을 확인하면 스마트 캐스트가 일어나므로 별도의 형변환 코드가 필요 없다.

fun printNameIfPerson(obj: Any){
    if (obj is Person) {
        // obj는 Person 타입으로 간주됨 (스마트 캐스트)
        println(person.name)
    }
}

• instanceof → is
• !(instanceof) -> !is
• (Person) obj -> obj as Person

 

nullable 변수에 대하여 타입 캐스팅 시, NPE를 방지하려면 as?를 붙여야 한다.

fun main() {
    printNameIfPerson(null)
}

fun printNameIfPerson(obj: Any?) {
	val person = obj as? Person // null이 아니면 형변환, null이면 null 반환
    println(person?.name)
}

 

3. 코틀린의 3가지 특이한 타입

• Any
  • 자바의 Object. 모든 객체의 최상위 타입 (Primitive Type 포함)
  • Any 자체로는 null을 포함할 수 없음 (Any? 사용해야함)
  • equals, hashCode, toString 존재
• Unit
  • 자바의 void와 동일한 역할
  • void와 다르게 Unit은 그 자체로 타입 인자로 사용 가능하다
  • 함수형 프로그래밍에서 Unit은 단 하나의 인스턴스만 갖는 타입을 의미. 즉, 코틀린의 Unit은 실제 존재하는 타입이라는 것을 표현
• Nothing
  • 함수가 정상적으로 종료되지 않음을 나타낸다. (무한 루프, 무조건 예외 발생)
  • 실무에서 잘 쓰이지는 않음

 

4. String

코틀린은 자바와 달리 문자열 안에서 변수를 바로 사용할 수 있어 가독성이 뛰어나다.

val person = Person("수아", 100);
val str = "사람의 이름은 ${person.name}이고, 나이는 ${person.age}세 입니다."

val name = "수아"
println("이름: $name") // 중괄호 생략 가능

✅ Tip : 중괄호는 생략이 가능하지만 생략하지 않는 것이 가독성, 일괄 변환, 정규식 활용 측면에서 좋다.

 

여러 줄에 걸친 문자열을 작성해야 할 때

"""
	어쩌구저쩌구..
	${name}
""".trimIndent() // 인덴트 제거

 

문자열의 특정 문자 가져오기

val str = "ABC"
println(str[0])

 

📌 연산자

대부분의 산술 연산자, 논리 연산자 등은 자바와 동일하지만, 몇가지 차이점이 있다.

✅ 동등성, 동일성

• == : 동등성(값이 같은지) 비교. 내부적으로 equals() 호출 (자바의 equals)
• === : 동일성 비교. 주소값을 비교한다. (자바의 ==)

✅ 코틀린에 있는 특이한 연산자

• in / !in : 컬렉션이나 범위에 포함되는지 확인
• a..b : a부터 b까지의 범위 객체를 생성한다.
• a[i] : a에서 특정 인덱스 i로 값을 가져온다.
• a[i] = b : a의 특정 인덱스 i에 b를 넣는다.

✅ 연산자 오버로딩

코틀린에서는 객체마다 연산자를 직접 정의할 수 있다.

fun main() {
	val money1 = Money(1_000L)
	val money2 = Money(2_000L)
	println(money1 + money2) // 연산자 오버로딩
}

data class Money(
	val amount: Long
) {
	operator fun plus(other: Money): Money {
		return Money(this.amount + other.amount)	
	}
}