[Kotlin in Action] 2장. 코틀린 기초

18 Sep 2025 in blog / java #Kotlin #Java

도서 <코틀린 인 액션 2/e>를 읽으며 코틀린에 대해 이해한 내용을 정리한 글이다.

2장에서는 코틀린에서 어떻게 함수, 변수, 클래스, 그리고 프로퍼티를 정의하고 사용하는지를 다룬다. 또한 조건문과 반복문 같은 제어 구조의 사용법을 익히고, 특히 자바와 달리 문(statement)과 식(expression)이 어떻게 구분되는지 살펴보며 코틀린의 간결한 코딩 스타일을 이해한다.

2.1 기본 요소: 함수와 변수

2.1.1 프로그램 진입점

fun main() {
    println("Hello, world!")
}

최상위 main 함수에 인자가 없어도 된다.
- 문자열 배열(args: Array<String>)이 전달되기도 한다.
- 이 경우 배열의 각 원소는 애플리케이션에게 전달된 각각의 커맨드라인 인자에 대응한다.
어떤 경우든 main 함수는 아무 값도 반환하지 않는다.
콘솔 출력은 println을 사용한다.
줄 끝에 세미콜론을 붙이지 않아도 된다.

2.1.2. 함수 선언

fun max(a: Int, b: Int): Int {
    return if (a > b) a else b
}

코틀린에서는 파라미터 이름이 먼저 오고 그 뒤에 파라미터의 타입을 지정한다.
반환 타입은 파라미터 목록 괄호 다음에 :으로 구분하여 작성한다.

코틀린은 if가 결과를 만드는 식(expression)이라는 점에 집중한다. 어쨌든 값을 반환하는 것이다.
코틀린의 if 식은 자바 같은 다른 언어의 삼항 연산자와 비슷하게 사용한다.

cf. 코틀린에서의 문(statement)과 식(expression)의 구분

코틀린에서 if는 식이지 문이 아니다. 식은 값을 만들어내며 다른 식의 하위 요소로 계산에 참여할 수 있는 반면, 문은 자신을 둘러싸고 있는 가장 안쪽 블록의 최상위 요소로 존재하며 아무런 값을 만들어내지 않는다.

자바와 달리, 코틀린에서는 루프(for, while, do/while)를 제외한 대부분의 제어 구조가 식이다. 제어 구조를 다른 식으로 엮어낼 수 있다는 특징은 여러 일반적인 패턴을 아주 간결하게 표현할 수 있다는 장점을 만든다.

2.1.3 식(expression) 본문을 사용해 함수를 더 간결하게 정의

// 식 본문 함수
fun max(a: Int, b: Int): Int = if (a > b) a else b

// 타입 추론: 컴파일러가 함수 본문 식을 분석해서 식의 결과 타입을 함수 반환 타입으로 정해준다
fun max(a: Int, b: Int): Int = if (a > b) a else b

max 함수의 본문이 if 식 하나로만 이뤄져 있기 때문에, 이 식을 함수 본문 전체로 하고 중괄호를 없앤 후 return을 제거할 수 있다.
유일한 식은 등호(=) 뒤에 위치시킨다.
식 본문 함수는 반환 타입을 생략할 수 있다.

[식 본문 함수와 블록 본문 함수]

블록 본문 함수
- 본문이 중괄호로 둘러싸인 함수
- fun hello(): Int { 본문 }
식 본문 함수
- 등호와 식으로 이뤄진 함수
- fun hello():Int = 식

코틀린에서는 식 본문 함수가 자주 쓰인다.

코틀린의 이런 설계는 간결함을 자랑하면서도 필요할 때 필요한 정보를 읽을 수 있는 유지보수성을 보여준다.
블록 본문 함수의 경우 반드시 반환 타입을 지정, return 문을 사용해 반환값을 명시해야 한다. 아주 긴 함수에 return문이 여럿 들어있는 경우, 반환 타입과 return을 명시하면 그 함수가 어떤 타입의 값을 어디서 반환하는지 더 쉽게 알아볼 수 있다.
같은 맥락에서, 라이브러리를 작성할 때에도 반환 타입을 명시해야 한다. 또, 실수로 함수 시그니처가 바뀌면서 소비자들의 코드에 오류가 발생하는 것을 막을 수 있다.

2.1.4 데이터를 저장하기 위한 변수 선언

변수를 정의하며 타입 선언

  val question: String = "우주"
  val answer: Int = 42

타입을 지정하지 않고 초기화: 타입 추론

  val question = "우주"
  val answer = 42

타입 추론을 한다고 해서 컴파일러가 막 더 힘들어하고 성능이 떨어지는 것은 아니라고 한다.

변수를 선언하되 초기화하지 않음

  val answer: Int // 타입 명시
  answer = 42

2.1.5 읽기 전용 변수 val과 재대입 가능 변수 var

[val]

읽기 전용 참조를 선언한다.
val로 선언된 변수는 단 한 번만 대입될 수 있다.
일단 초기화하고 나면 다른 값을 대입할 수 없다. 자바의 final

fun canPerformOperation(): Boolean {
    return true
}

fun main() {
    val result: String
    if (canPerformOperation()) {
        result = "Success"
    } else {
        result = "Can't perform operation"
    }
}

해당 변수가 정의된 블록을 실행할 때 정확히 한 번만 초기화되어야 한다. (컴파일러가 초기화 문장이 하나만 실행되는지를 확인한다)

fun main() {
    val languages = mutableListOf("Java")
    languages.add("Kotlin")
}

한 번 대입된 다음 그 값을 바꿀 수 없더라도, 그 참조가 가리키는 객체의 내부 값은 변경될 수 있다.
대신 다른 객체로 재할당되는 것은 막을 수 있다.

[var]

재대입 가능한 참조를 선언한다.
자바의 일반 변수와 개념적으로 같다.

기본적으로 코틀린에서는 모든 변수를 val 키워드를 사용해 선언하는 방식을 지켜야 한다. 읽기 전용 참조와 변경 불가능한 객체를 부수 효과가 없는 함수와 조합해 사용하면, 함수형 프로그래밍의 이점을 살릴 수 있다. 필요할 때에만 변수를 var로 선언한다.

var answer = 42
answer = "no" // type mismatch compile error

var 키워드는 변수의 값 변경을 허용하지만 변수의 타입은 고정된다.

2.1.6 문자열 템플릿

val input = readln()
val name = if (input.isNotBlank()) input else "Kotlin"
println("Hello, $name!")
println("Hi, ${name.length}-letter person!") // {} 구문을 사용해 변수의 프로퍼티 역시 문자열 템플릿에 사용 가능

코틀린은 ${} 구문을 사용해 임의의 식도 문자열 템플릿에 포함할 수 있다.
cf. $를 문자열에 넣으려면 \$로 이스케이프

cf. 한글을 문자열 템플릿에서 사용할 경우 주의

fun main() {
    val name = "Hi"
    println("$name님, 반가워요!") // Unresolved reference compile error
}

한글을 변수명 뒤에 바로 붙이면 컴파일러가 둘을 한번에 식별자로 인식하게 된다.

fun main() {
    val name = "Hi"
    println("${name}님, 반가워요!")
}

따라서 다음과 같이 변수 이름을 {}로 감싸서 사용할 것!

println("Hi, ${if (name.isBlank()) "someone" else name}!")

위와 같이 문자열 템플릿이 조건식을 둘러쌀 수도 있다.

2.2 행동과 데이터 캡슐화: 클래스와 프로퍼티

우선 POJO(Plain Old Java Object) 클래스와 코틀린 클래스를 비교하며 코틀린의 간결함을 느껴보자.

POJO Class

public class Person {
    private final String name;

    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

위 자바 클래스는 필드, 생성자, 게터를 모두 직접 작성하고 있다.
코틀린에서는 같은 클래스를 다음과 같이 정의할 수 있다.

Kotlin Class

// 코드 없이 데이터만 저장하는 클래스
class Person(val name: String)

코틀린은 간결한 클래스 정의가 가능하다.
코틀린의 기본 가시성은 public이며, 생략 가능하다.

2.2.1 프로퍼티

프로퍼티는 클래스와 데이터를 연관시키고 접근 가능하게 만든다.

class Person {
    val name: String, // 읽기 전용, 비공개 필드와 공개 getter 생성
    var isStudent: Boolean // 변경 가능, 비공개 필드와 공개 getter, 공개 setter 생성
}

코틀린은 자바의 비공개 필드 및 getter, setter로 이루어진 프로퍼티를 기본 기능으로 제공한다.
코틀린의 네이밍: is로 시작하는 프로퍼티의 getter는 get이 붙지 않고 원래 이름을 사용, setter는 is를 set으로 바꾼 이름을 사용한다.
new 키워드를 사용하지 않고 생성자를 호출한다.
프로퍼티 이름을 직접 사용해도 자동으로 getter/setter를 호출한다.

코틀린의 네이밍 방식이 행위를 분명하게 나타내는가? 써봐야 알 것 같다.

2.2.2 커스텀 접근자(getter)

프로퍼티 값을 저장하지 않고 계산할 때 사용한다.

class Rectangle(val height: Int, val width: Int) {
    val isSquare: Boolean
        get() { // 프로퍼티 게터 선언
            return height == width)
        }
}

직사각형 클래스에서 높이와 너비를 저장할 때, 둘이 같으면 true를 돌려주는 isSquare 프로퍼티를 필드에 저장하지 않고도 제공할 수 있다. 이를 on the go property라고 하며, 커스텀 getter를 사용해 제공할 수 있다.

커스텀 getter는, 자바에서처럼 파라미터가 없는 함수를 정의하는 것과 성능 차이는 없다.
일반적으로 클래스의 특성을 기술하고 싶다면 프로퍼티로, 행동을 기술하고 싶다면 멤버 함수를 고르면 된다.

2.2.3 디렉터리와 패키지

코틀린의 소스코드 구조에 대해 알아보자.

패키지

패키지 문이 있는 파일에 들어있는 모든 선언은 해당 패키지에 들어간다.
코틀린은 클래스 임포트와 함수 임포트를 구분하지 않는다.
코틀린은 여러 클래스를 같은 파일에 넣을 수 있고, 이름도 자유롭다. 디렉터리와 소스코드 파일의 위치도 관계없다.
- 자바에서는 디렉터리 구조에 의존하는 패키지 구조, 클래스명을 따라가는 파일명

하지만 대부분의 경우 자바처럼 패키지별로 디렉터리를 구성하는 편이 낫다! 호환성도 무시 못한다
그렇지만 여러 클래스를 한 파일에 넣는 것을 주저하지 말자.

2.3 선택 표현과 처리: Enum과 when

when은 자바의 switch를 대신하는 문법이다.

2.3.1 이넘 클래스와 이넘 상수 정의

enum class Color {
    RED, ORANGE, YELLOW, BLUE
}

자바와 다르게 enum class로 선언한다.

enum은 소프트 키워드로, class 앞에서는 특별한 의미를 지니지만 다른 곳에서는 일반적인 이름으로 사용이 가능하다. class는 하드 키워드다.

enum class Color(
    val r: Int,
    val g: Int,
    val b: Int
) {
    RED(255, 0, 0),
    ...
    BLUE(0, 0, 255); // 코틀린에서 유일하게 세미콜론이 필수이다.

    val rgb get() = (r 256 + g) 256 + b // 읽기 전용 프로퍼티, 프로퍼티 게터
    fun printColor() = printin("$this is $rgb") // 메서드
}

이넘 상수의 프로퍼티를 정의하고, 각 상수를 생성할 때 그에 대한 프로퍼티 값을 정의할 수 있다!

2.3.2 when으로 이넘 클래스 다루기

fun getMnemonic(color: Color) =
    when (color) {
        Color.RED, Color.ORANGE -> "Richard Of"
        Color.YELLOW -> "York"
        Color.GREEN -> "Gave"
        Color.BLUE -> "Battle"
        Color.INDIGO -> "In"
        Color.VIOLET -> "Vain"
        else -> throw Exception("Noting")
    }

fun main() {
    println(getMnemonic(Color.BLUE));
    // 출력: Battle
}

when도 식(expression)이다.
자바와 달리 각 분기 끝에 break를 넣지 않아도 된다.
여러 값과의 비교는 콤마로 구분이 가능하다.
만족하는 분기가 없으면 else 분기를 계산한다.

import ch02.colors.Color.*; // enum 상수를 임포트

fun measureColor() = ORANGE

fun getWarmthFromSensor (): String {
    val color = measureColor()
    return when (color) {
        ...
    }
}

enum 상수를 임포트하면, 이름만으로 사용이 가능하다.

+) 디폴트 값을 지정하는 else에 대한 고찰 💭

enum class Color(
    val r: Int,
    val g: Int,
    val b: Int
) {
    RED (255, 0, 0),
    ORANGE (255, 165, 0),
    YELLOW(255, 255, 0),
    GREEN(0, 255, 0),
    BLUE(0, 0, 255),
    INDIGO (75, 0, 130),
    VIOLET (238, 130, 238);
}
fun getMnemonic(color: Color) =
    when (color) {
        Color.RED, Color.ORANGE -> "Richard Of"
        Color.YELLOW -> "York"
        Color.GREEN -> "Gave"
        Color.BLUE -> "Battle"
        Color.INDIGO -> "In"
        Color.VIOLET -> "Vain"
    }

이 경우는 else가 없어도 모든 경우에 대해 값을 반환하기 때문에 컴파일 오류가 나지 않는다! 그러나,

when (color) {
        Color.RED, Color.ORANGE -> "Richard Of"
        Color.YELLOW -> "York"
        Color.GREEN -> "Gave"
        Color.BLUE -> "Battle"
        Color.INDIGO -> "In"
        // 빠졌다
    }

값을 반환할 수 없는 코드는 when을 컴파일 할 수 없다고 오류가 뜬다. 똑똑하다. 이 경우엔 else로 디폴트 값을 지정해줘야 한다.

2.3.3 when식의 대상을 변수에 캡처

fun getWarmthFromSensor (): String {
    return when (val color = measureColor()) {
        ...
    }
}

변수의 유효범위를 명확하게 하기 위해, when식 내에서만 사용할 수 있도록 위와 같이 변수를 캡쳐할 수 있다.

2.3.4 when의 분기 조건에 임의의 객체 사용

when 식은 인자로 아무 객체나 사용할 수 있다.

when (setOf(c1, c2)) {
    setOf(RED, YELLOW) -> ORANGE
    ...
}

2.3.5 인자 없는 when 사용

when {
    (c1 == RED && c2 == YELLOW) ||
    (c1 == YELLOW && c2 == RED) ->
        ORANGE
}

분기의 조건이 불리언 결과를 계산하는 식이라면 인자 없이 when을 사용할 수 있다.
인자 없이 사용하면 불필요한 객체 생성을 막을 수 있다.
다만 가독성은 떨어질 수 있다. (trade-off)

2.3.6 스마트 캐스트

타입 검사와 타입 캐스트를 한번에

fun eval(e: Expr): Int {
    if (e is Num) {
        val n = e // as Num이라는 변환이 불필요
        return n.value
    }
    ...
}

is 검사가 완료되었다면, e를 검사한 타입으로 타입 캐스팅할 필요가 없다.
단, 검사한 값이 바뀔 수 없는 경우에만 스마트 캐스트가 작동한다.
- 클래스의 프로퍼티에 대해 사용하려면 그 프로퍼티는 val이어야 한다! (커스텀 접근자를 사용한 경우에도 안 됨)

cf. 마커 인터페이스

여러 타입의 식 객체를 아우르는 공통 타입의 역할만 수행하는 인터페이스
클래스 선언 시 : 뒤에 인터페이스 이름을 작성하여 구현함을 나타낸다.

interface Expr
class Num(val value: Int) : Expr
class Sum(val left: Expr, val right: Expr) : Expr

2.3.7 if를 when으로 변경하는 방법 (리팩터링)

fun evale: Expr): Int =
    if (e is Num) e. value
    else if (e is Sum) eval(e.right) + eval(e.left)
    else throw IllegalArgumentException ("Unknown expression")

when으로 변경하면 아래와 같이 읽기 쉽게 리팩토링할 수 있다.

fun eval(e: Expr): Int =
    when (e) {
        is Num -> e.value
        is Sum -> eval(e.right) + eval(e.left)
        else -> throw IllegalArgumentException ("Unknown expression")
    }

2.3.8 if와 when의 분기에서 블록 사용

분기에 블록을 사용하는 경우, 블록의 마지막 문장이 블록 전체의 결과가 된다.
이 규칙은 블록이 값을 만들어내야 하는 경우 항상 성립한다.
- 일반적인 함수의 경우에는 명시적인 return문이 반드시 있어야 한다.

2.4 대상 이터레이션: while과 for 루프

2.4.1 while 루프

while (조건) {
    if (shouldExit) break
}

do {
    if (shouldSkip) continue
} while (조건)

while, do while 루프는 식이 아닌 문이다.

[레이블(Label) 지정]

outer@ while (조건) {
    while (조건) {
        if (shouldExitInner) break
        if (shouldExitOuter) break@outer
    }
}

break는 레이블을 지정하지 않으면 자신이 속한 가장 가까운 안쪽 루프에 대해 동작한다.
레이블을 지정하면 지정한 루프에 대해 동작한다.

2.4.2 수에 대한 이터레이션: 범위와 순열

코틀린은 C와 같은 for 루프가 없다. 대신 범위를 사용한다.

val oneToTen = 1..10

범위 연산자는 ..로, 양끝을 포함한다.
범위 값을 일정한 순서로 이터레이션하는 것을 순열이라고 부른다.

for (i in 1..100)
for (i in 100 downTo 1 step 2) // 100부터 1까지의 범위에서 2씩 감소

downTo로 역방향 순열을 만들 수 있다. 증가 값이 -1이 되는 것.
step은 증가 값의 방향을 유지하면서 절댓값을 바꿔준다.

for (i in 0..< size) // 0..size - 1

끝 값을 포함하지 않는 반만 닫힌 범위를 만들 수도 있다.

2.4.3 컬렉션에 대한 이터레이션

for (color in collection)

컬렉션에 대한 이터레이션은 위와 같이 사용할 수 있다.

[맵에 대한 이터레이션]

val binaryReps = mutableMapOf<Char, String>() // 알파벳과 그에 대한 이진 표현을 저장
...

// 구조 분해 선언: 컬렉션의 원소를 푼다
for ((letter, binary) in binaryReps) {
    println("$letter = $binary")
}

// 키만 필요할 때
for (letter in binaryReps.keys) {
    println(letter)
}

cf. 코틀린은 map[key] = value 이런 스타일의 코드가 가능

2.4.4 in

컬렉션이나 범위의 원소를 검사한다.

fun isLetter(c: Char) = c in 'a'..'z' || c in 'A'..'Z'

java.lang.Comparable을 구현한 클래스에 모두 사용 가능
when 식에서도 사용 가능

2.5 코틀린 예외 처리

[예외 던지기]

val percentage =
    if (number in 0..100)
        number
    else
        throw IllegalArgumentException("...")

자바와 달리 코틀린의 throw는 식이다.

[예외 처리]

fun readNumber(reader: BufferedReader): Int? {
    try {
        ...
    }
    catch (e: NumberFormatException) {
        ...
    }
    finally {
        ...
    }
}

자바와 마찬가지로 try, catch, finally를 사용한다.
대신 함수가 던질 수 있는 예외를 명시할 필요가 없다.
- throws 절이 없다!

코틀린 컴파일러는 예외 처리를 강제하지 않는다

명시적으로 처리해야 하는 자바의 체크 예외
IOException은 체크 예외이기 때문에 throws를 통해 명시적으로 처리해 주어야 한다.

코틀린은 체크 예외와 언체크 예외를 구별하지 않는다.
따라서 잡아내고 싶은 예외와 그렇지 않은 예외를 직접 결정할 수 있다.
- 자바의 체크 예외에 대한 처리가 무의미한 경우, 예외 처리가 오류를 방지하지 못하는 경우를 생각한 설계이다.

cf. try-with-resource는?

특별한 문법은 없고, 따로 라이브러리 함수가 존재한다.

try를 식으로 사용할 수 있다

try는 문이지만 식이기도 하다.

fun readNumber(reader: BufferedReader) {
    val number = try {
        Integer.parseInt(reader.readLine()) // 블록의 마지막 문장이 결과값
    } catch (e: NumberFormatException) {
        null // 예외가 발생하면 null을 사용한다. return 문 대신 값 반환도 가능
    }
}

자바에서는 try 바깥에서 변수를 선언하고 try 내에서 변수에 값을 할당해야 했는데!!

try를 식으로 사용하면 중간 변수를 도입하는 것을 피함으로써 코드를 좀 더 간결 하게 만들고, 더 쉽게 예외에 대비한 값을 대입하거나 try를 둘러싼 함수를 반환시킬 수 있다.