[JAVA] 얕은 복사와 깊은 복사

얕은 복사와 깊은 복사를 이해해야만 그 차이에서 오는 에러를 피할 수 있고 대처할 수 있다.

얕은 복사

• 한 쪽에서 수정 발생 시 다른 쪽에도 영향을 미친다.
• 얕은 복사는 "주소"를 복사하기 때문에 주소로 값을 참조하여 값을 바꾸게 된다.
• 즉, 복사된 주소와 원래 주소 모두 같은 값을 참조하므로 한 쪽 값이 변경되면 다른 한쪽 값이 그 값을 참조하게 된다.

# 2차원 배열의 얕은 복사

int[][] arr = new int[2][2];
int[][] arr_copy = a;

copy[0][0] = 1;

for (int[] ar : arr) {
    for (int v : ar) 
    	System.out.print(v + " ");
    System.out.println();
}
System.out.println();

for (int[] ar : copy) {
    for (int v : ar) 
    	System.out.print(v + " ");
    System.out.println();
}

위 코드는 원본 배열에서 얕은 복사로 copy배열이 만들어 졌으므로 원본 배열과 copy배열 원소는 모두 같은 값을 가지게 된다.

 

깊은 복사 (Deep copy)

깊은 복사는 새로운 메모리 공간을 확보해 원본 원소 값을 그대로 복사하는 것이다.

따라서 원본 배열이 변경되어도 어떠한 영향도 받지 않게 된다.

 

그렇다면 '깊은 복사'의 방법에 대해 알아보자.

1. 1차원 배열의 깊은 복사 ( clone() 메서드 )

public class deepcopy {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[10];a
        arr[1] = 2;
        // deep copy
        int[] copy = new int[arr.length];
        copy = arr.clone();

        copy[0] = -1;
        arr[0] = 1;
        for (int a : copy) System.out.print(a + " ");
        System.out.println();
        for (int a : arr) System.out.print(a + " ");
    }
}
// 결과값
-1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 

 

복사를 위해 메모리 공간을 새롭게 확보한 것을 볼 수 있다.

만약, 배열의 원소가 일반자료형이라면 clone을 사용해 간단하게 값을 복사할 수 있다

 

2. 1차원 '객체' 배열의 깊은 복사

객체 배열은 각 객체의 주솟값을 가지고 있기 때문에 clone을 사용해서는 깊은 복사가 진행될 수 없다.

따라서 객체배열의 깊은 복사를 위해서 for 문을 돌며 새로운 객체를 생성하며 직접 값을 넣어줘야 한다.

public class deepcopy_object {
    public static void main(String[] args) {
        Position[] pos = new Position[10];
        for (int i = 0; i < pos.length; i++)
            pos[i] = new Position(i, i);

        Position[] copy = deepCopy(pos);
        pos[0].a = 100;
        copy[0].b = 200;

        // 원본 값과 복사 본의 값이 서로 영향을 주지 않는 것을 확인할 수 있다.
        for (int i = 0; i < pos.length; i++)
            System.out.print("(" + pos[i].a + ", " + pos[i].b + ")");
        System.out.println();

        for (int i = 0; i < copy.length; i++)
            System.out.print("(" + copy[i].a + ", " + copy[i].b + ")");
    }

    private static Position[] deepCopy(Position[] original) {
        if (original == null) return null;
        Position[] result = new Position[original.length]; // 객체 배열 생성

        // 객체 배열에 새로운 객체를 생성해서 주소값을 대입함
        for (int i = 0; i < result.length; i++)
            result[i] = new Position(original[i].a, original[i].b);
        return result;
    }
}

class Position {
    int a;
    int b;

    public Position(int a, int b) {
        this.a = a;
        this.b = b;
    }
}

3. 2차원 배열의 깊은 복사

복사하는 원소가 기본 자료형이라면 간단하게 새롭게 메모리를 할당하고 for문으로 값을 넣어주기만 하면된다.

public class two_array_copy {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] arr = new int[5][5];

        int[][] result = new int[arr.length][arr.length];
        for (int i = 0; i < result.length; i++) {
            for (int j = 0; j < result.length; j++) {
                result[i][j] = arr[i][j];
            }
        }
    }
}

이외에도 System.arraycopy를 이용하는 방법도 있다. 

4. 2차원 객체 배열의 복사

2차원 배열의 복사는 arraycopy나 clone을 이용할 수 없으므로 직접 for문을 돌면서 생성 복사를 진행하면된다.

private static Position[][] deepCopy(Position[][] original) {
        if (original == null)
        	return null;
        Position[][] result = new Position[original.length][original.length];

        for (int i = 0; i < result.lenth; i++) {
            for (int j = 0; j < result[i].length; j++) {
                result[i][j] = new Position(original[i][j]);
            }
        }
        return result;
    }