[D+11] 참조타입

 

 

국비지원 D+11

-  참조타입 -

 

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참조타입

• 메모리맵 Heap

우리는 지난 시간에 메모리맵인 Global Area, Heap Area, Stack Area 3가지에 대해서 배워보았다.

이때, Heap은 new로 할당한 메모리가 들어가며 런타임 형식이기 때문에 데이터가 들어올지 안들어올지 몰라 이름이 없이 래퍼런스 값만 가지고 있어 참조변수를 통해 데이터를 접근할 수 있다고 하였다.

 

그런데 이때 우리는 여기서 한가지 의문점이 들어야 한다.

저번수업시간에 우리는 래퍼런스 값이 메모리블럭이 크던 작던 주소의 크기는 같다고 했는데 왜 앞에 데이터 타입이 다른 이유는 뭘까?

 

int[] a1 = new int[5]; // 5int = 20byte

byte[] a2 = new byte[20]; // 20byte

여기 배열을 선언하는 코드가 있다.

이때 a1은 5개의 int로 구성되어있는 것으로 20byte의 크기를 나타내고, a2도 20개의 byte로 구성되어 있는 20byte크기를 가지고 있다.

 

과연 우리는 이 같은 크기를 가지고 있는 배열이 같은 종류라고 할 수 있을까?

당연히 아니다.

코드에서 우리는 int형으로 몇개로 구성되어 있는지, byte형으로 몇개 이루어져 있는지 선언이 되어있을 경우 우리는 각자 시작정보의 크기가 같다고 해서 메모리에 접근시 같은 데이터타입으로 접근하는것이 아니라 배열안의 값이 int라면 int형으로, byte일경우엔 byte라고 작성해 주어야 한다.

 

• null

- null은 래퍼런스값을 참조하지 않겠다는 뜻이다.

- 모든 래퍼런스타입은 null사용이 가능하다

- 프리미티브타입은 사용할 수 없다.

 

• String 타입

- 문자열을 저장하기 위한 데이터타입으로 참조타입이다.

- 문자열을 관리하기 위한 클래스 데이터타입

 

public static void main(String[] args) 
{
	//String : 문자열을 저장하기 위한 데이터타입
	String a1 = "안녕하세요";
	String a2 = new String("Hello");
}

기존에 우리가 알고있는 String타입을 선언하는 방식은 a1 방식이다.

하지만 실제로는 a2가 올바른 표현이며, a1은 a2로부터 내려온 슈가코드 이므로, a1의 방식으로 선언하더라도 a2의 방식에 대해서는 알고있는게 중요하다.

 

또한 a2를 보면 앞에 new가 붙여져 있는 것을 확인할 수 있는데 이는 String은 참조형이며, 메모리맵에서 Heap에 데이터가 들어가면 위치정보를 참조변수를 통해 접근할 수 있다는 것을 알 수 있다.

 

	
    public static void main(String[] args) 
	{
		//String : 문자열을 저장하기 위한 데이터타입
		String a1 = "Hello";
		String a2 = new String("Hello");
		String a3 = "Hello";
		
		if(a1 == a2) // 다르다
			System.out.println("같다");
		else
			System.out.println("다르다");
		
		if(a1 == a3) // 같다
			System.out.println("같다");
		else
			System.out.println("다르다");
	}

위의 코드를 보면 이제 우리가 배운 논리로 따지자면 a1, a2, a3는 각자 다른 위치정보를 참조변수안에 넣어서 조건문에는 모두 다르다는 표현을 나타내는게 정상인데 희한하게도 a1과 a2는 다르다는 결과를 내보내지만 a1과 a3는 같다는 결과를 내보내고 있는것을 확인할 수 있다.

왜 이러한 현상이 나타나는 것일까?

 

이는 자바자체에서 설정하기 때문인데 만약 a2같이 제대로 선언해주었을 경우에는 제대로 heap에다 값이 들어가면서 고유의 위치정보를 내보내 a1이라는 참조변수 안에 주소를 넣어주게 된다.

그런데 a2와 a3와 같은 경우는 슈가코드로 작성된 방식으로 만약 a1으로 먼저 참조변수를 만들어서 위치정보를 담고있을때, a3는 "Hello"를 넣을때 만약 데이터의 값이 같은것이 이미 heap안에 존재할때 새로운 위치정보를 만들어서 heap안에 넣어주는 것이 아니라 기존에 있는 "Hello"에 대한 위치정보를 그냥 써버리게 되어서 a1과 a3는 같은 주소를 공유하므로 일치한다고 표현되는 것이다.

=> 자바가 메모리를 아끼기 위해서 자동으로 최적화 해버림.

 

a1.equals(a2); // true
a2.equals(a3); // true
a3.equals(a1); // true

그렇기 때문에 우리는 다소 복잡하고 애매한 과정을 피하고자 서로 내용에 같은 값이 있을때 변수를 비교연산자로 사용해서 확인하는 것이 아니라 equls라는 것을 사용해준다.

 

• String 타입의 배열

String[] box = new String[] {"aa", "bb", "cc"};

우리는 위의 내용을 토대로 String이 참조형이라는 것을 알았다.

그렇다면 위의 코드는 과연 Heap에 ["aa", "bb, "cc"]을 넣고 시작정보를 참조변수 안에 넣어서 값을 관리하는 것일까?

 

만약 String 배열안에 3개의 스트링 타입의 값이 들어간다고 하자.

그렇게 되면 Heap형식으로 배열안에 데이터값이 들어가는 것이 아니라 String 자체가 참조그자체이기 때문에 String 배열안에는 값이 들어가는 것이 아니라 Heap어딘가에 있을 데이터의 레퍼런스 값을 넣어주는 것이다.

그렇기 때문에 변수 strs는 String의 배열을 참조하는 참조변수이며, 이때 배열안에는 참조값들이 들어가서 그 주소를 타고 데이터값을 관리할 수 있게 되는 것이다.

 

// Before
String[] strs1 = new String[] {"aa", "bb", "cc"};


// After
String[] str2 = new String[] {
	String("aa"),
	String("bb"),
	String("cc")
};

그렇기 때문에 이전코드를 통해서 위의 그림을 이해할 수 없다면 바꾼 After코드를 보고 메모리맵을 이해하면 훨씬 수월하다.

참고로 이로써 알 수 있는건 우리가 평소에 쓰고 있는 코드는 슈가코드이기 때문에 전반적인 코드의 모습을 이해하고 있어야 할 것이다.

 

• 다차원배열

배열이란 Data-type을 T라고 했을때, T가 n개 연속하여 할당된 자료구조를 나타낸다.

정의를 기반으로 위에 처럼 문제를 풀어보았다.

그런데 만약 배열이 1차원이 아니라 2차원 이상이 될 경우엔 T와 n을 어떻게 표현할 수 있을까?

 

답부터 알려주자면 int[2][3]에서 int[3]이 2개 있다고 표현할 수 있다.

이때 중요한 것은 우리는 1차원 이상인 배열을 접했을때 행렬을 생각하거나  3차원적인 모습을 생각하는 것 보다 단순하게 생각해야 한다는 것이다.

 

예를 들어서 설명해보자면 int[4][3][2][3]을 그림으로 표현하였을 때 4차원을 그려야 한다는 부담감을 가지지 않고 이런식으로 하나하나씩 계층적으로 그려나가면 다차원 배열을 이해하는데 훨씬 수월하다.