[JAVA] 배열

JUJU·2024년 1월 6일

1. 배열의 정의

배열 (Array)이란 같은 타입의 여러 변수를 하나의 묶음으로 다루는 것이다.
JAVA의 배열은 객체이다.

2. 선언 방법

int형 배열의 선언 방식은 2가지가 있다.

int[] s; // s는 int형 데이터의 주소값을 저장한다.
int s[];

자료형[] 이름;
----또는----
자료형 이름[];

위의 과정으로 배열의 참조 변수 공간을 메모리에 할당했다. JAVA에서 참조 변수란, 실제 데이터의 값이 저장되는 것이 아니라 주소가 저장되는 변수이다. 참조 변수를 선언했다고 해서 배열이 생성된 것은 아니다. 실제 배열은 new 연산자를 사용하여 생성한다.

3. 배열의 생성

s = new int[10];

int 형 변수 10개만큼의 크기가 메모리에 할당되었다. 참조 변수 s는 할당된 메모리의 시작주소를 갖고 있다.

4. 배열의 초기화

위의 과정으로 int형 변수의 배열을 생성하면, 모든 요소들은 0으로 초기화 된다. 문자열 배열은 null, boolean 배열은 false로 초기화된다.
0이 아닌 다른 값으로 초기화 하는 방법은 다음과 같다.

int[] s = {10,20,30,40,50}; // 방법 1 - 생성과 동시에 초기화
int[] s = new int[]{10,20,30,40,50}; // 방법 2 - 생성과 동시에 초기화

//방법 3 - 반복문을 사용한 초기화
int[] s;
s = new int[5];
for(int i=0;i<5;i++){
	s[i] = (i+1) * 10;
}

5. 배열의 사용

배열 각각의 요소는 인덱스 번호로 접근할 수 있다.

String[] members = {"ju","kim","kang"};

//members에는 배열의 시작 주소 값이 저장된다.
//members[i]은 시작 주소에서 각각의 오프셋을 통해 해당 값을 찾아간다.

for(int i=0;i<members.length;i++){
	System.out.println(members[i]+" is selected");
}

for-each 문법을 사용하면, for문 보다 쉽게 코드를 짤 수 있다.

for(String e : members){ // e에 배열 요소를 차례대로 담는다.
	System.out.println(e +" is selected");
}

※ 다차원 배열

다차원 배열이란 2차원 이상의 배열을 의미한다.

자바에서 다차원 배열을 공부하면서, 나는 당연히 자바의 다차원 배열도 C언어와 비슷하게 동작할 것이라고 예상했다(메모리 관리적인 부분에서). 하지만, 실제 메모리를 사용하는 방식이 달랐다.

이 부분에 대해서 더 조사를 하다보니 Java는 포인터를 지원하지 않는다는 것을 알게되었다! Java는 개발자가 메모리에 직접 접근하는 것을 제한한다. 이 부분에 관해서는 다른 포스팅에서 자세히 설명하도록 하고, 이번 포스팅에서는 C언어와 Java에서 2차원 배열을 생성할 때의 차이점을 살펴보자.

C언어에서 2차원 배열은 다음과 같이 선언 및 생성한다.
int scores[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}};
scores는 2차원 배열의 첫번째 배열요소 scores[0]의 주소이다.
C언어에서 배열은 연속적으로 메모리에 할당된다.
배열의 시작주소를 0x00이라 가정하자. scores는 0x00을 가리키고 scores[1]은 0x0c를 가리킨다.

동적할당된 배열이 아니므로, 스택 메모리에 할당된다.

Java에서 2차원 배열은 다음과 같이 선언 및 생성한다.
int[][] scores = new scores[2][3];
위의 코드를 실행하면, 총 3개의 배열 객체를 생성한다.

STACK | 배열 변수 scores: 참조 변수로서, 배열 A를 참조한다.
HEAP | 배열 객체 A: scores[0]와 scores[1]를 참조하는 배열.
HEAP | 배열 객체 B(scores[0]): 길이가 3인 배열
HEAP | 배열 객체 C(scores[1]): 길이가 3인 배열

Java에서도 배열은 연속적으로 메모리에 할당된다. 하지만, 직접적인 메모리 주소는 확인할 수 없다. Java는 메모리 관리를 추상화하여 안전성을 높였기 때문이다.
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] scores = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
        // scores 배열의 참조 출력
        System.out.println("Reference of scores array: " + scores);
        // scores[0] 배열의 참조 출력
        System.out.println("Reference of scores[0] array: " + scores[0]);
        // scores[1] 배열의 참조 출력
        System.out.println("Reference of scores[1] array: " + scores[1]);
    	}
    }
위의 코드로는 배열의 참조만 확인할 수 있으며, 실제 메모리 주소를 나타내지 않는다.