java 참조 타입 vs 기본 타입 : 어떤 값을 저장하는가?

 자바에는 두 가지 타입이 있습니다. 기본 타입은 byte, char, short, int, long, float, double, boolean이 있어요. 참조 타입은 객체를 가리키는 변수인데요. 이들이 어떻게 다른지 예제 프로그램과 그림으로 설명해 보도록 하겠습니다.

 

 

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 문제의 예제 프로그램입니다. 7번째 줄까지 수행이 되면, 메모리에 다음과 같이 올라갑니다.

 

 

 n과 m은 기본형으로 선언된, 변수들입니다. 즉, 실제 값을 저장하고 있습니다. 8번째 줄에 2차원 배열인 arr을 선언했는데요. 이는 기본형이 아닙니다. 즉 참조형이라는 이야기인데요. 이것은 실값을 저장하지 않습니다. 참조값을 저장해 놓습니다.

 

 

 그러면 arr은 실값을 저장해 놓았나요? 아닙니다. 객체를 참조하는 어떠한 값을 저장해 놓습니다. 이것이 기본 타입과의 차이점이라고 할 수 있어요. 바깥쪽 for문에 String st = ""; 으로 초기화가 되어 있습니다.

 

 

 이 ""은 리터럴 풀에 저장이 되어 있겠네요. 그것을 st가 가리키고 있습니다.

 

 

 st = st + arr[i][j] + " "이 수행되는 순간에 어떻게 될까요? 일단 arr[0][0]에는 0이, arr[0][1]에는 1이 저장이 될 겁니다. 이것만 과정으로 보여봅시다. 먼저, StringBuilder 객체를 내부에서 생성합니다. 그리고 그것을 _new가 가리킬 겁니다. 참조형입니다.

 

 StringBuilder에는 내부에 append 메서드가 있는데요. '1'과 ' '을 추가하라고 했습니다.

 

 

 그러니 StringBuilder 객체에는 '1'과 ' '가 append 되었을 거고, 이것을 toString() 메서드로 변환을 하면, String 형이 리턴이 됩니다. 그러면 내부에서 String 객체가 새로 생성이 될 겁니다.

 

 

 그리고 그 객체를 st가 가리키니까, st는 다음과 같겠네요. 보라색으로 칠한 것은 리터럴 풀이기 때문에 아직 어딘가에서 참조하고 있지만, 노란 부분은 참조하고 있지 않습니다. 이제 '2'와 ' '를 추가해 봅시다.

 

 

 그러면 StringBuilder 객체를 하나 추가할 겁니다. 그리고 그것을 참조 변수가 가리킬 겁니다. 새로 추가한 객체에 '2'와 공백 문자인 ' '를 append 합니다.

 

 

 그 다음에 이것을 toString()으로 변환하고, 이를 st에 대입합니다.

 

 

 그러면 StringBuilder 객체와 String 객체인 "1 "은, 가비지가 될 겁니다. st는 객체 "1 2 "를 가리키기 때문입니다.

 

 

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 참조 변수를 대입할 때에는 조심해야 합니다. 즉, 이는 참조변수 값을 필드를 가지는, 객체를 내용 복사할 때 조심해야 한다는 이야기입니다. 아래 프로그램을 봅시다.

 

 

 저는 배열 객체 arr을 선언하고, 0번째 원소에 0을, 1번째 원소에 1을 넣었습니다.

 

 

 8번째 줄까지 수행하고 난 후의 상황입니다. 참조 변수 arr이 배열 객체 [0 1]을 가리키고 있습니다. 9번째 줄을 잘 보시면, int []brr = arr; 이라고 되어 있는데요. 이는 arr의 참조 변수의 값을 brr에 넣겠다는 이야기입니다. 즉, brr도 객체 [0 1]을 참조한다는 소리가 됩니다.

 

 

 정확히 이런 상황입니다. 이를 '얕은 복사'라고 합니다. 어찌 되었던, 참조하는 곳을 공유하기 때문에, brr[0]에 2를 대입하면, 원본인 arr도 변경이 일어나 버립니다.

 

 

 arr[0]을 출력했을 때, 0이 아닌 2가 나온다는 것. 그려지실 거에요. 이는 나중에 Clone 메서드나 ArrayCopy 등을 설명할 때에도 다시 이야기 해 보도록 하겠습니다. 그러니, 여기에서는 그냥 아 이러한 것 때문에 머리가 아프겠구나. 정도만 이해하셔도 좋겠습니다. 정리해 봅시다. 기본 타입은 실값을 저장해요. 참조 타입은 실 값을 저장하지 않습니다. 어디를 참조하는지를 저장합니다. 이 둘의 차이점을 짚고 넘어가시면 좋을 듯 싶습니다.