[Lua] 연산자 알아보기

프로그래밍 언어마다 사용되는 산술, 논리, 비교 연산자 등은 대부분 유사합니다.

사칙연산, 대소비교 등 대부분의 연산이 동일한 기호를 사용하며 동일한 결과를 도출하지만, 언어별로 일부 다른 부분이 존재하는 경우가 있습니다.

Lua또한 C, C++등과 용법이 다른 연산자가 있습니다.

이번 글에서는 Lua의 연산자들을 살펴보도록 하겠습니다.

 

---

 

1. 산술 연산자

 

산술 연산자는 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈, 제곱, 나머지, 부정 연산자 입니다.

각각 +(덧셈), -(뺄셈, 부정), *(곱셈), /(나눗셈), ^(제곱), %(나머지) 기호를 사용합니다.

산술 연산자는 문자열 자동 변환을 지원합니다.

print("12" + "3")    -- 15
print(1 - "123")     -- -122
print("42" * 7)      -- 294
print("121" / "11")  -- 11

사칙 연산의 피연산자가 문자열일 때, 해당 문자열을 number타입으로 변환하여 연산을 시도합니다.

변환이 실패할 경우 오류가 발생하니 주의해주세요.

 

또한, 모든 산술 연산자들은 실수에 대하여 작동합니다.

실수에 대한 사칙연산은 크게 다른점이 없지만, 그 외의 산술 연산자는 사용에 유의해야합니다.

 

^(제곱)연산자는 실수에 대해 동작합니다.

print(8^-(1/3))  -- 0.5
print(4^0.5)     -- 2
print(0^0)       -- 1

 

%(나머지)연산자는 다음과 같이 정의됩니다.

a % b == a - math.floor(a/b) * b

math.floor함수는 인자로 전달된 값을 소수점 첫째 자리에서 내림한 값을 반환합니다.

// C++
std::cout << -10 % 3;    -- -1
// Lua
print(-10 % 3)           -- 2

-10 % 3을 C++과 Lua에서 계산한 결과입니다.

각각 몫이 -3, -4인 경우입니다.

두 구현이 다르니 주의해주세요.

 

나머지 연산을 실수 범위로 확장할 경우 다음과 같은 응용을 할 수 있습니다.

foo = 123.4567
print(foo%1)         -- 0.4567
print(foo-foo%0.01)  -- 123.45

각각 주어진 값의 소수점 이하의 값만 취한 경우, 소수점 N(예제는 2)번째 자리까지 취한 경우입니다. 

 

2. 비교 연산자

 

비교 연산자는 두 피연산자를 비교합니다.

Lua의 비교 연산자로는 <. >, <=, >=, ==, ~= 가 있습니다.

비교 연산자의 결과값은 모두 boolean값입니다.

C, Java 등의 언어와 다른점은 ~= 연산자입니다.

~=연산자는 위 언어들의 !=연산자와 동일하며, 두 피연산자가 서로 다른지 검사합니다.

 

nil값은 nil이외의 값과는 동일하지 않습니다.

 

table과 userdata는 값이 아닌 참조 여부로 동등성을 판단합니다.

a = {"1", "2", "3"}
b = {"1", "2", "3"}
c = a
print(a==b)  -- false
print(a==c)  -- true

위 코드에서, a와 b의 table은 완전히 동일한 값을 가지고 있지만, 동일 객체가 아니므로 ==연산자의 결과값이 false입니다.

c는 a와 동일한 객체를 참조하므로, a == c의 결과값이 true입니다. 

 

비교 연산자의 피연산자가 모두 문자열일 경우, 설정된 로캘에 따라 알파벳 순으로 비교합니다.

print("ab" < "ac")    -- true
print("abd" < "abc")  -- false

 

비교하는 피연산자의 타입이 다를 경우 주의해야합니다.

print(0 == "0")    -- false
print(2 < 15)      -- true
print("2" < "15")  -- false

비교 연산은 자동 변환을 지원하지 않습니다.

2 < 15는 참이지만, "2" < "15"는 알파벳 순으로 비교하기 때문에 거짓입니다. 

 

3. 논리 연산자

 

논리 연산자는 and, or, not이 있습니다.

논리 연산자는 boolean타입과 유사하게, false와 nil값을 거짓으로, 그 외의 값을 참으로 취급합니다.

and와 or연산자는 단축 계산 (Short-cut evaluation)이 적용됩니다.

and연산자는 첫 번째 인자가 거짓일 경우 첫 번째 인자를 반환하고, 그 외의 경우 두 번째 인자를 반환합니다.

or연산자는 첫 번째 인자가 참일 경우 첫 번째 인자를 반환하고, 그 외의 경우 두 번째 인자를 반환합니다.

and와 or연산자의 두 번째 피연산자는 필요할 때에만 계산됩니다.

function foo()
    print("foo")
end
if true or foo() then
    print("bar")
end

-- bar

예를 들어, 다음의 코드는 foo함수가 실행되지 않습니다.

 

위 특징을 활용하여, 다음과 같은 표현식을 구성할 수 있습니다.

(type(foo) == "table" and foo.bar =="Hi")

위 코드는 foo가 table타입이 아닐 경우 foo.bar를 실행하지 않습니다.

// Code
foo = foo or bar
// Equal
if not foo then foo = bar end

위 코드에서, Code부분의 표현식은 Equal의 표현식과 동일합니다.

foo의 값을 참조하여, 값이 존재하지 않을 경우 bar를 대입하는, 기본 값을 지정하는 관용 표현입니다.

 

not 연산자는 단항 연산자로, boolean 값을 반환합니다.

print(not nil)      -- true
print(not not nil)  -- false
print(not 0)        -- false
print(not false)    -- true
print(not "foo")    -- false

 

4. 삼항 연산자

 

삼항 연산자는 a ? b : c로 표현되는 표현식입니다.

a식이 참일 경우 b를 반환하고, 거짓일 경우 c를 반환합니다.

Lua에 삼항 연산자는 존재하지 않지만, 이와 동일하게 사용할 수 있는 표현식이 있습니다.

삼항 연산자는 논리 연산자를 이용하여 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

a and b or c

위 표현식은 b가 false가 아닐 경우, 삼항 연산자와 동일하게 작동합니다.

 

예를 들어, 위 표현식을 이용하여 다음과 같은 코드를 작성할 수 있습니다.

x = 10
y = 12
max = (x > y) and x or y
print(max)  -- 12

위 표현식은 주어진 두 값 중 큰 값을 구하는 표현식 입니다.

비교 연산자를 반대로 사용할 경우 작은 값을 구하는 표현식으로 사용할 수 있습니다.

 

5. 이어 붙이기

 

Lua는 두 문자열을 붙이는 연산자를 지원합니다.

,, (온점 두 개)연산자가 그것으로, 피연산자가 실수일 경우 실수를 문자열로 변환합니다.

print(000 .. 01)  -- 01
print(01 .. 01)   -- 11
print(3 + 5)      -- 8
print(3 .. 5)     -- 35

+와 결과값이 다를 수 있다는 점에 주의해주세요.

 

6. 길이 연산자

 

#연산자는 문자열과 순열의 길이를 반환하는 연산자입니다.

순열은 1부터 시작하여, 연속된 자연수 인덱스가 비어있지 않은(nil값이 아닌) 테이블을 의미합니다.

길이 연산자를 이용한, 순열을 다루는 데 사용되는 몇 가지 관용 표현이 존재합니다.

foo = {"a", "b", "c", "d",}

위와 같은 순열이 존재할 때

 

print(foo[#foo]) -- d

#foo로 순열 foo의 길이를 알 수 있는 점을 이용해서 foo[#foo]로 순열의 마지막 값을 참조할 수 있습니다.

foo[#foo] = nil
print(foo[#foo])  -- c

같은 방식으로, 순열의 마지막 값을 제거하는 코드입니다.

foo[#foo + 1] = "e"
print(foo[#foo])     -- e

같은 방식으로, 순열의 끝에 값을 추가하는 코드입니다. 

 

7. 연산 우선순위

 

연산 우선순위를 연산자로 나타낼 경우 아래와 같습니다.

^
not # -(단항)
* / %
+ -
..
< > <= >= ~= ==
and
or

아래로 갈 수록 우선순위가 낮아집니다.

 

해당 우선 순위는 기본적으로 숙지하는 것이 바람직합니다.

하지만, 실제 코드에서 사용할 때에는 가독성을 위해 괄호를 명식적으로 사용하는 것이 좋을 수 있습니다.

 

---

 

연산자에 대해 살펴봤습니다.

언어의 가장 기초적인 부분이기 때문에 다른 언어와 공유하는 점이 많습니다.

하지만, Lua에서만 사용되거나, Lua에서 표기법이 다른 연산자도 있기 때문에 숙지가 필요합니다.

 

이번 글이 도움이 되셨기를 바랍니다.

감사합니다.