JAVA | array, 메모리 누수

배열

1. 여러 변수를 하나의 이름으로 관리하는 자료 구조이다.
2. 배열에 저장된 모든 변수가 이름은 같지만, 인덱스가 다르다.
3. 인덱스란 배열의 모든 변수를 구분하기 위한 위치 정보이다. 0부터 1씩 증가하는 값을 가진다.
4. 기본 용어
   1) 배열명 : 모든 변수의 대표 이름
   2) 인덱스 : 첨자, 모든 변수를 구분하는 숫자
   3) 배열요소 : 배열에 속한 각 변수를 의미
   

배열의 선언 & 생성

1. 배열 선언
   1) int[] 배열명 -- 추천
   2) int 배열명[]

2. 배열 생성
   배열명 = new int[생성할 변수의 갯수]

배열요소

1. 배열에 저장된 각 변수를 의미한다.
2. 일반 변수와 다르게 자동으로 초기화된다.
   0, 0.0, false, null 값으로 초기화된다.
3. 배열요소 호출방법
   배열명[인덱스]

    
    //배열의 선언
    int[] a;
    
    //배열의 생성
    a = new int[5];
    
    //배열요소 확인
    System.out.println(a[0]);
    System.out.println(a[1]);
    System.out.println(a[2]);
    System.out.println(a[3]);
    System.out.println(a[4]);
    //System.out.println(a[5]);  // 인덱스의 범위를 벗어난 배열요소 : 예외발생
    
    // 배열에 저장할 변수의 갯수를 앞으로 "배열의 길이"라고 표현한다.
    int length = 5;
    
    // 배열의 선언 & 생성
    int[] a = new int[length];
    
    // 배열요소를 하나씩 순차적으로 for문으로 접근해 보기
    for(int i = 0; i < length; i++) {
      System.out.println(a[i]); // a[0], a[1], a[2], a[3], a[4] 를 순서대로 호출
    }
    
    
    // 배열의 선언 및 생성
    int[] a = new int[5];
    
    // 배열의 순회
    // 배열의 길이는 "배열명.length'로 알아낼 수 있다.
    for(int i = 0; i < a.length; i++) {
      System.out.println(a[i]);
    }

배열의 초기화

1. 배열을 생성하면 자동으로 초기화된다. (0, 0.0, false, null)
2. 중괄호({})르 이용해서 초기화 하고자 하는 값을 지정할 수 있다.
3. 배열의 초기화는 배열을 선언할 때만 사용할 수 있다.
4. 형식

    // 배열의 초기화
    int[] a = {10, 20, 30};
    
    // 배열의 순회
    for(int i = 0; i < a.length; i++) {
      System.out.println(a[i]);
    }
    
    
    int day = 14;
    int nDay = 10;
    day += nDay;  // 14일로부터 10일 후
    
    String[] weeknames = {"금", "토", "일", "월", "화", "수", "목"};
    System.out.println(day + "일은" + weeknames[day % 7] + "요일입니다.");

배열의 구조

1. 배열의 타입은 참조 타입(reference type)이다.
2. 배열의 모든 요소는 순서대로 메모리의 연속된 공간을 할당받는다.

  /* 
   *    int[] a = {10, 20, 30};
   * 
   *    ┌--------------┐
   *   a│  0x10000000  │
   *    │--------------│
   *    │     ...      │
   *    │--------------│
   *    │      10      │0x10000000
   *    │--------------│
   *    │      20      │0x10000004
   *    │--------------│
   *    │      30      │0x10000008
   *    └--------------┘
   */
    
    
    // 배열의 선언 & 생성
    int[] a = new int[5];
    
    // 배열명 확인
    System.out.println(a); // 배열의 참조 값(주소 값) 확인
    
  
    
    // 배열의 초기화
    int[] a = {10, 20, 30};
    
    // 배열의 선언
    int[] b;
    
    // 배열 a의 참조 값을 배열 b로 전달하면, 배열 a와 b는 동일한 메모리 공간을 참조할 수 있다.
    b = a;
    
    // 배열 순회
    for(int i = 0; i < b.length; i++) {
      System.out.println(b[i]);  // 10, 20, 30
      
      /*
       *    ┌--------------┐
       *   a│  0x10000000  │---------------
       *    │--------------│              │
       *    │     ...      │              │
       *    │--------------│              │
       *    │      10      │0x10000000    │
       *    │--------------│              │
       *    │      20      │0x10000004    │ b = a;
       *    │--------------│              │
       *    │      30      │0x10000008    │
       *    │--------------│              │
       *    │     ...      │              │
       *    │--------------│              │
       *   b│  0x10000000  │◀-------------
       *    └--------------┘              
       */
      
    }
  
  //메모리 누수
    
    // 배열이 생성되면 배열의 길이 변경은 불가능하다.
    // 하지만, 배열의 길이를 변경(대부분 길이를 늘리는 것)하려면??
    // 새로운 배열을 만들어서 기존 배열의 데이터를 모두 옮긴다.
    
    // 기존 배열
    int[] a = {10, 20, 30};
    
    // 신규 배열
    int[] b = new int[5];
    
    // 신규 배열 <- 기존 배열
    /*
      b[0] = a[0]
      b[1] = a[1]
      b[2] = a[2]
      for(int i = 0; i < a.length; i++) {
        b[i] = a[i];
      }
    */
    System.arraycopy(a, 0, b, 0, a.length);  // 배열 a의 인덱스 0부터 복사 시작, 배열 b의 인덱스 0으로 보내기 시작, a.length개 복사
    
    // 기존 배열 a의 참조 값을 새로운 배열 b의 참조 값으로 변경
    a = b;
    
    // 이제 더 이상 배열 a가 참조하던 0x10000000 영역을 참조하는 변수가 없다.
    // 0x10000000 영역의 메모리 누수가 발생한다.
    // 이런 영역을 C++ 같은 언어에서는 delete 명령으로 개발자가 직접 메모리를 해제해야 하지만,
    // Java는 스스로 메모리를 해제한다. (garbage collector가 담당 : System.gc())
    
    /*
     *    ┌--------------┐
     *   a│  0x10000000  │◀------------   원래 배열 a의 참조(주소)
     *    │  0x20000000  │◀-------------┐ 바뀐 배열 a의 참조(주소)
     *    │--------------│              │
     *    │     ...      │              │
     *    │--------------│              │---------┌----------------┐
     *    │      10      │0x10000000    │         │메모리 누수 영역│
     *    │--------------│              │         │메모리 누수 영역│
     *    │      20      │0x10000004    │ a = b;  │메모리 누수 영역│
     *    │--------------│              │         │메모리 누수 영역│
     *    │      30      │0x10000008    │         │메모리 누수 영역│
     *    │--------------│              │---------└----------------┘
     *    │     ...      │              │
     *    │--------------│              │
     *   b│  0x20000000  │--------------┘
     *    │--------------│              
     *    │     ...      │
     *    │--------------│
     *    │      10      │0x20000000
     *    │--------------│
     *    │      20      │0x20000004
     *    │--------------│
     *    │      30      │0x20000008
     *    │--------------│
     *    │      0       │0x2000000C
     *    │--------------│
     *    │      0       │0x20000010
     *    │--------------│
     *    │     ...      │
     *    └--------------┘
     */
    
    // 배열 a 확인 (단순 조회는 Java의 기능을 이용할 수 있다.)
    System.out.println(Arrays.toString(a));