[Java] 기본형 데이터 타입 vs 참조형 데이터 타입 [김영한의 실전 자바_기본편]

차이는 사용하는 값을 직접 넣을 수 있는지와
사용하는 값이 저장된 메모리의 위치를 가리키는 참조값을 넣는가이다.

변수의 데이터 타입: 기본형과 참조형

 

변수의 데이터 타입은 크게 기본형과 참조형으로 나눌 수 있다.

기본형은 사용하는 값을 변수에 직접 저장하는 타입이고, 참조형은 객체나 배열의 메모리 주소를 저장하는 타입이다.

 

기본형 (Primitive Type)

기본형은 int, long, double, boolean처럼 변수가 값을 직접 저장하는 데이터 타입이다.

예를 들어, 숫자 10이나 20 같은 값을 변수에 바로 담을 수 있다.

기본형 변수는 값을 저장하고 즉시 사용할 수 있다는 특징이 있다.

 

참조형 (Reference Type)

참조형은 데이터 자체를 변수에 저장하는 것이 아니라, 데이터가 저장된 메모리의 주소(참조값)를 저장하는 데이터 타입이다.

예를 들어, Student student1 같은 객체 변수나 int[] students 같은 배열 변수가 참조형에 해당한다.

객체 또는 배열과 같은 복잡한 데이터 구조를 다룰 때 참조형 변수를 사용한다.

 

기본형 vs 참조형: 핵심 차이점

1. 저장 방식

• 기본형: 변수에 값 자체를 저장한다.

예) int age = 25;

• 참조형: 변수에 객체나 배열의 주소를 저장한다.

예) Student student1 = new Student();

 

2. 데이터 활용

• 기본형은 값을 바로 사용할 수 있다.

예) int x = 10;에서 x는 10을 직접 담고 있기 때문에 즉시 사용할 수 있다.

• 참조형은 저장된 주소를 통해 실제 데이터에 접근해야 한다.

예) student1은 객체의 주소를 저장하고, 이를 통해 student1.getName()처럼 데이터를 참조한다.

 

기본형은 변수에 값을 직접 저장하는 반면, 참조형은 데이터가 저장된 주소를 참조한다.
이러한 차이는 변수의 사용 방식과 메모리 관리에서 중요한 역할을 한다.
데이터를 효율적으로 다루기 위해 기본형과 참조형의 특징을 잘 이해하고 활용하는 것이 중요하다.

 

 

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기본형 vs 참조형 - 계산

 

기본형

기본형은 변수에 담겨 있는 값을 그대로 계산에 사용할 수 있다.

예를 들어, 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 같은 연산이 바로 가능하다.

 

예시)

int a = 10, b = 20;  

int sum = a + b;  

 

위 코드에서 a와 b는 실제 값을 가지고 있기 때문에 +와 같은 연산이 가능하다.

 

참조형

참조형은 변수에 객체의 메모리 주소(참조값)가 담겨 있다.

참조값은 계산에 직접 사용할 수 없으며, 연산을 시도할 경우 오류가 발생한다.

예시)

 

Student s1 = new Student();  

Student s2 = new Student();  

s1 + s2;  // 오류 발생

 

다만, 참조형 변수에 저장된 객체의 속성(멤버 변수)을 접근하여 연산하는 것은 가능하다.

예시)

 

Student s1 = new Student();  
s1.grade = 100;  

Student s2 = new Student();  
s2.grade = 90;  

int sum = s1.grade + s2.grade;  // 연산 가능

위 코드에서 객체의 grade는 기본형 데이터이므로 연산이 가능하다.

 

• 기본형: 변수에 저장된 값을 직접 계산에 사용할 수 있다.
• 참조형: 변수에 저장된 참조값(주소) 자체는 계산에 사용할 수 없다. 하지만 참조된 객체의 기본형 속성은 연산이 가능하다.

 

기본형과 참조형을 쉽게 구분하는 팁

기본형을 제외한 나머지는 모두 참조형이다.

기본형의 특징
• 소문자로 시작한다.
예) int, long, double, boolean
• 기본형은 자바에서 기본적으로 제공하는 데이터 타입이며, 새로운 기본형을 정의할 수 없다.
개발자가 정의할 수 있는 것은 참조형 클래스뿐이다.

참조형의 특징
• 클래스는 대문자로 시작한다.
예) Student
• 클래스는 모두 참조형이다.

참고 - String

자바에서 String은 특별한 클래스다.
• String은 참조형이지만, 기본형처럼 문자 값을 바로 대입할 수 있다.
• 문자를 다루는 경우가 매우 빈번하기 때문에, 자바는 String에 대해 특별히 편리한 기능을 제공한다.
• String에 대한 자세한 내용은 이후에 설명한다.

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 기본형 vs 참조형 - 변수 대입

 

대입 원칙: 자바는 항상 변수의 값을 복사해서 대입한다.

 

자바에서 변수에 값을 대입한다는 것은, 변수에 저장된 값을 복사해서 새로운 변수에 넣는 것이다.

 

• 기본형: 실제 값이 복사되어 새로운 변수에 대입된다.

• 참조형: 객체의 위치를 나타내는 참조값(주소)이 복사되어 새로운 변수에 대입된다.

 

기본형 대입

int a = 10;

int b = a;

 

• b에는 a의 값 10이 복사되어 들어간다.

 이후 a의 값을 변경해도 b에는 영향을 미치지 않는다.

 

• 예시 실행 결과:

 a = 10, b = 10

 a = 20으로 변경해도 b = 10 유지.

 b = 30으로 변경해도 a = 20 유지.

 

 

위 그림에서 int b = a는 값 10을 복사하여 b에 전달한다.

따라서, a와 b는 서로 독립적인 값을 가지며, 한쪽 값을 변경해도 다른 쪽에 영향을 주지 않는다.

 

참조형 대입

Student s1 = new Student();

Student s2 = s1;

 

• s2에는 s1의 참조값(객체의 주소)이 복사된다.

• s1과 s2는 같은 객체를 가리키므로, 한쪽에서 객체의 속성을 변경하면 다른 쪽에서도 변경 사항이 반영된다.

 

1. 기본형: 값 자체를 복사하여 대입하므로, 각 변수는 독립적으로 값을 유지한다.
2. 참조형: 객체의 참조값(주소)을 복사하여 대입하므로, 같은 객체를 공유한다.

 

 

참조형 변수의 경우, 값으로 객체의 참조값(주소)이 저장되어 있으므로, 이를 복사하게 된다.

변수에 저장된 참조값만 복사되며, 인스턴스 자체는 복사되지 않는다.

 

 

 

dataA가 참조하는 인스턴스의 value 값을 10에서 20으로 변경한다.

dataB 역시 동일한 인스턴스 주소를 참조하기 때문에, dataB.value도 20으로 출력된다.

핵심 포인트

• 변수의 대입은 변수에 들어있는 값을 복사해서 이루어진다.

• 참조형 변수는 객체의 참조값(주소)을 복사하며, 인스턴스 자체를 복사하지 않는다.

• 따라서, 두 변수가 동일한 참조값을 가지게 되고, 같은 객체를 가리킨다.

• 한쪽에서 참조하는 객체의 값을 변경하면, 다른 쪽에서도 변경된 결과를 확인할 수 있다.

 

변수 dataA와 dataB는 서로 독립된 변수가 아니라, 동일한 객체를 참조하는 다른 이름일 뿐이다.
참조형 변수의 이러한 특성은 객체와 관련된 작업에서 매우 중요한 개념이므로,
객체 간 동작을 설계할 때 이를 명확히 이해해야 한다.

 

 

기본형 값의 메서드 호출 시 동작

메서드 호출 시, 기본형 변수의 값을 복사하여 전달한다.

이로 인해 메서드 내부에서 값이 변경되더라도, 원래 변수의 값은 변경되지 않는다.

기본형이였을때는 값이 바뀌지 않았지만 참조형일때는 값이 바뀐다.

1. 메서드 호출 시
• 변수 a의 값 10이 복사되어 메서드 매개변수 x로 전달된다.
• 이때, x는 a와 독립된 별도의 변수로 동작한다.

2. 메서드 내부에서 값 변경
• 메서드 내부에서 x = 20으로 값을 변경하더라도, 이는 x의 값만 변경되는 것이다.
• 원래 변수 a는 영향을 받지 않는다.

3. 메서드 종료
• 메서드가 종료되면, x는 더 이상 사용되지 않고 소멸된다.
• 변수 a의 값은 그대로 10으로 유지된다.

 

기본형 값은 메서드 호출 시 복사되기 때문에, 원본 값과 매개변수 값은 서로 독립적이다.

참조형 변수의 메서드 호출 동작

 

참조형 변수는 참조값(객체의 주소)를 복사하여 메서드에 전달한다. 메서드 내부에서 객체의 속성을 변경하면, 원래 변수에 영향을 미친다.

이는 메서드 호출 후 객체의 상태가 변경될 수 있다는 점에서 기본형 변수와 차이가 있다.

1. 메서드 호출 시
• 변수 dataA의 참조값 x001이 메서드의 매개변수 dataX로 복사된다.
• 따라서, dataA와 dataX는 동일한 객체 x001을 가리킨다.
2. 메서드 내부 동작
• 메서드에서 dataX.value = 20으로 값을 변경하면, x001 객체의 value 값이 20으로 업데이트된다.
• dataA와 dataX는 같은 객체를 참조하고 있으므로, 변경된 값이 두 변수에 모두 반영된다.
3. 메서드 종료
• 메서드가 종료되더라도, dataA가 참조하는 객체 x001은 변경된 상태를 유지한다.

 

 

기본형과 참조형의 메서드 호출 차이
• 기본형: 값을 복사하여 전달하므로, 메서드 내에서 값을 변경해도 원본 변수에는 영향을 미치지 않는다.
• 참조형: 참조값을 복사하여 전달하므로, 메서드 내에서 객체의 속성을 변경하면 원본 변수에도 영향을 미친다.

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참조형 변수와 메서드 호출

참조형 변수는 객체의 참조값(주소)을 메서드에 전달한다. 이를 통해 메서드 내부에서 객체의 필드를 변경하거나 초기화할 수 있다.

메서드 동작 원리

1. 객체 생성과 초기

  createStudent 메서드가 호출되면, 새로운 Student 객체가 생성된다.

  메서드 매개변수로 전달된 값을 사용해 Student 객체의 name, age, grade 필드가 초기화된다.

 

2. 참조값 반환

  초기화된 Student 객체의 참조값이 반환되어, student1과 student2에 저장된다.

  student1과 student2는 각각 서로 다른 Student 객체를 참조한다.

 

3. 객체 정보 출력

 printStudent 메서드는 매개변수로 전달된 참조값을 사용해 해당 객체의 필드 값을 출력한다.

 

핵심 포인트
• 참조형 변수의 매개변수 전달:
  객체의 참조값을 메서드에 전달하므로, 메서드 내부에서 객체의 필드 값을 변경하거나 초기화할 수 있다.
• 객체 공유:
  동일한 참조값을 사용하는 경우, 한 곳에서 객체의 필드를 변경하면 다른 곳에서도 영향을 미친다.
• 객체 생성과 반환:
  메서드 내부에서 객체를 생성하고 반환하면, 호출한 쪽에서 해당 객체를 사용하거나 참조할 수 있다.

 

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student.name = name;  // 이름 초기화
student.age = age;    // 나이 초기화
student.grade = grade; // 성적 초기화

메서드 안의 이 코드들이 이해가 잘 안간다.

아마 '초기화'에 대한 개념이 부족해서 그런거 같다.

 

초기화의 개념

초기화란 변수나 객체가 사용할 준비가 된 상태로 값을 설정하는 작업을 의미한다.

즉, 변수나 객체의 필드에 초기값을 설정하는 것을 “초기화”라고 한다.

 

 

이 코드가 하는 일

1. student 객체

  • 이 코드는 createStudent 메서드 내부에서 호출된다.

  • Student student = new Student();로 새롭게 생성된 Student 객체가 있다.

  • 이 객체는 처음 생성되었기 때문에 name, age, grade와 같은 필드에는 아직 값이 설정되지 않았다.

      예를 들어, name은 null, age와 grade는 기본값인 0을 가지고 있다.

2. 초기화 과정

• student.name = name;

    student 객체의 name 필드에 name 매개변수로 전달된 값을 저장한다.

    즉, 메서드를 호출할 때. 전달된 이름 값을 student 객체의 name 필드에 설정한다.

• student.age = age;        

    age 매개변수로 전달된 값을 student 객체의 age 필드에 설정한다.

• student.grade = grade;

• 성적을 나타내는 grade 값을 student 객체의 grade 필드에 설정한다.

 

초기화의 목적

• 기본값을 원하는 값으로 변경:

객체를 생성하면, 필드에는 초기값(기본값)이 들어 있다.

예를 들어:

 String 타입은 기본값이 null이다.

 int 타입은 기본값이 0이다.

 

 그러나, 실제 프로그램에서는 이름이나 나이, 성적처럼 우리가 원하는 값을 설정해야 한다.

 초기화를 통해 객체의 상태를 우리가 원하는 값으로 설정할 수 있다.

 

 

• 사용 준비 완료 상태로 만들기:

초기화되지 않은 객체나 변수는 제대로 사용할 수 없기 때문에, 초기화를 통해 해당 객체나 변수가 제대로 동작하도록 만든다.

 

초기화의 예

 

객체 초기화 전

Student student = new Student();
System.out.println(student.name);  // null
System.out.println(student.age);   // 0
System.out.println(student.grade); // 0

 

객체 초기화 후

student.name = "홍길동";
student.age = 15;
student.grade = 90;

System.out.println(student.name);  // 홍길동
System.out.println(student.age);   // 15
System.out.println(student.grade); // 90

 

• 초기화되지 않은 상태에서는 기본값만 출력되지만, 초기화 후에는 설정된 값을 사용할 수 있다.

 

 

 초기화란?
 변수를 처음 사용할 때 적절한 값으로 설정하는 것.
 이 코드에서 초기화란?
 Student 객체의 name, age, grade 필드에 값을 설정하여, 객체가 프로그램에서 원하는 상태로 동작하도록 준비시키는 작업이다.