[Java] 얕은 복사(Shallow Copy), 깊은 복사(Deep Copy)

Java 얕은 복사(Shallow Copy), 깊은 복사(Deep Copy)

배열의 복사에는 얕은 복사(Shallow Copy)와 깊은 복사(Deep Copy)가 있다.

두 복사의 큰 차이는 다음과 같다. 복사되는 배열 a와 a를 복사한 배열 b가 있을 때,

• 얕은 복사는 하나의 배열의 주소를 a와 b가 모두 가리키고 있다. 같은 배열을 가리키고 있기에, 한쪽 배열에서 수정이 일어나면 나머지 다른쪽 배열에서도 수정이 반영된다.
• 깊은 복사는 a와 b 모두 각각 다른 배열을 가리키고 있다. 따라서, 한쪽 배열에서 수정이 일어난다 하여도, 다른쪽 배열에 아무런 영향을 끼치지 못한다.

얕은 복사(Shallow Copy)

대입 연산자 =는 얕은 복사를 수행한다. 1차원 배열이든 다차원 배열이든 똑같다. 다음 예제를 살펴보자.

int[] arr1 = new int[2];    // [0, 0]
int[] arr2 = arr1;                // [0, 0]

arr2[1] = 2;
System.out.println(arr1[0] + " " + arr1[1]);    // 0 1
System.out.println(arr2[0] + " " + arr2[1]);    // 0 1

메소드로 넘겨주는 인자에서의 배열

배열을 메소드의 인자로 넘겨주는 경우가 있다. 이럴 때에는 기본적으로 전부 얕은 복사가 일어난다. 배열의 주소값을 메소드로 넘겨주는 것이다.

이를 이용하여 배열을 초기화하거나, 배열의 값을 수정할 때에 따로 return 값을 명시하지 않아도 된다. 다음 예를 보자.

int[] arr = new int[3];    // [0, 0, 0]

void modifyArray(){
    Arrays.fill(arr, 2);
}

System.out.println(arr[0] + " " + arr[1] + " " + arr[2]);    // 2 2 2

깊은 복사(Deep Copy)

자바에서는 기본적으로 2차원 배열의 깊은 복사를 완벽히 지원해주는 표준형 라이브러리가 없다

예제를 살펴보자.

1차원 배열의 깊은 복사

• 기본 자료형 1차원 배열의 경우, clone() 메소드를 활용하여 깊은 복사를 수행할 수 있다.
• 아니면 반복문을 돌려 직접 값을 대입하는 방법도 있다.
• 기본 자료형이 아닌 1차원 배열의 경우(객체를 담고 있는 배열과 같은), clone()메소드로는 깊은 복사를 할 수 없다. (객체는 값이 아닌 주소를 가지고 있기 때문이다.)
• 객체를 담고있는 배열의 경우에는, 복사를 할 배열의 객체들의 내부 값들을 참조하여 직접 new 연산자로 객체를 생성하여 담아야 한다.

int[] arr1 = new int[2];    // [0, 0]
int[] arr2 = arr1.clone()    // [0, 0]

arr2[1] = 2;
System.out.println(arr1[0] + " " + arr1[1]);    // 0 0
System.out.println(arr2[0] + " " + arr2[1]);    // 0 1

// 객체 배열의 경우
Point[] arr3 = new Point[2];
Point[] arr4 = new Point[arr3.length];
for (int i = 0; i < arr3.length; i++){
  arr4[i] = new Point(arr3.x, arr3.y);
}

2차원 배열의 깊은 복사

• 기본 자료형 2차원 배열의 경우, System.arraycopy() 메소드를 사용하여 깊은 복사를 수행할 수 있다.
• System.arraycopy(int src, int srcPos, int dest, int destPos, int length)
  • arraycopy()는 원하는 부분의 데이터만, 원하는 위치에 복사하기 위해 사용된다.
  • src = 복사를 할 배열
  • srcPos = 복사를 시작할 처음 위치
  • dest = 복사된 값을 저장할 배열
  • destPos = 복사된 값을 저장할 처음 위치
  • length = 복사할 배열 요소의 수
• 중요한 것은 2차원 배열을 특정 값으로 초기화 할 때처럼, 2차원 배열의 각 1차원 배열들에게 arraycopy() 메소드를 적용해야 한다는 것이다.

int[][] src = new int[2][2];
int[][] dst = new int[2][2];

for (int[] tmp : src){
    System.arraycopy(src, 0, dst, 0, src.length);
}

• 아니면 이중 반복문으로 직접 값을 대입시키는 방법이 있다.
• 기본 자료형이 아닌 2차원 배열의 경우(객체를 담은 2차원 배열), arraycopy() 메소드는 사용하지 못한다. 1차원 객체 배열처럼, 각 객체의 값을 참조하여 new 연산자로 객체 생성을 한 뒤, 직접 대입해줘야 한다.