[Java] copyOf(), arraycopy(), copyOfRange() 메서드 알아보기 ✔ (배열 복사 메서드)

 

Java를 다루다 보면 배열을 복사해야 하는 경우가 있습니다. 이를 위해 자바는 유용한 메서드 중 하나로 사용할 수 있는 메서드가 바로 copyOf(), arraycopy(), copyOfRange() 메서드입니다. 

 

위 Arrays 클래스 메서드들은 java.util 패키지에 포함되어 있으므로 메서드를 사용하기 위해서는 다음의 import가 필요합니다.

import java.util.Arrays;

 

이 글에서는 copyOf(), arraycopy(), copyOfRange() 메서드의 기능과 사용법, 그리고 실제 예제를 통해 그 활용 방법을 자세히 살펴보겠습니다.

 

copyOf()란❓

public static <T> T[] copyOf(T[] original, int newLength)

 

Arrays.copyOf() 메서드는 Java에서 배열을 복사하고 새로운 배열을 생성하는 유틸리티 메서드입니다.

 

지정한 배열을 인덱스 0부터 원하는 길이만큼 복사를 합니다.

 

 

• original
  •  복사할 원본 배열입니다.
• newLength
  • 새로 생성될 배열의 길이를 나타냅니다. 이 길이가 원본 배열보다 크면, 나머지 요소는 해당 배열 요소의 기본값으로 채워집니다

 

copyOf()의 특징과 장단점

특징

• 원본 배열의 타입과 동일한 타입의 새로운 배열을 생성합니다.
• 길이를 조정하여 배열을 복사하거나 확장할 수 있습니다.
• 복사된 배열은 원본 배열의 요소를 유지하며, 추가된 부분은 기본값으로 초기화됩니다.

장점

• 간단하게 배열을 복사하거나 길이를 조정할 수 있습니다.
• 제네릭으로 선언되어 여러 타입의 배열에 대해 일반적으로 사용할 수 있습니다.

단점

• 배열의 크기를 변경할 때, 추가된 부분은 기본값으로 채워지므로 초기화가 필요할 수 있습니다.

 

copyOf() 예제

import java.util.Arrays;

public class ArrayCopyExample {

    public static void main(String[] args) {
        // 정수형 배열 복사 예제
        int[] originalIntArray = {1, 2, 3, 4, 5};
        int[] copiedIntArray = Arrays.copyOf(originalIntArray, 7); // 길이가 7인 새로운 배열 생성, 나머지 요소는 기본값으로 초기화됨

        System.out.println("Copied Int Array: " + Arrays.toString(copiedIntArray)); // [1, 2, 3, 4, 5, 0, 0]

        // 문자열 배열 복사 예제
        String[] originalStringArray = {"apple", "banana", "cherry"};
        String[] copiedStringArray = Arrays.copyOf(originalStringArray, 5); // 길이가 5인 새로운 배열 생성, 나머지 요소는 기본값(null)으로 초기화됨

        System.out.println("Copied String Array: " + Arrays.toString(copiedStringArray)); // [apple, banana, cherry, null, null]
    }
}

Copied Int Array: [1, 2, 3, 4, 5, 0, 0]
Copied String Array: [apple, banana, cherry, null, null]

 

이와 같이 Arrays.copyOf() 메서드는 배열의 복사뿐만 아니라, 배열의 길이를 조정하여 새로운 배열을 생성할 때 유용하게 사용될 수 있습니다.

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◼ 정수형 타입
➡ byte: 0 short: 0 int: 0 long: 0 Lchar: '\u0000' (널 문자)

◼ 부동소수점 타입
➡  float: 0.0 fdouble: 0.0d

◼ 불리언 타입
➡  boolean: false

◼ 참조 타입
➡  모든 참조 타입의 기본값은 null입니다.

 

 

System.arraycopy()란❓

public static native void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)

 

System.arraycopy() 메서드는 Java에서 배열을 복사하는 메서드입니다. 이 메서드는 네이티브 메서드로 구현되어 있어서, 배열 복사 작업을 매우 효율적으로 처리할 수 있습니다.

 

 

• src 
  • 복사할 원본 배열입니다.
• srcPos
  •  원본 배열에서 복사를 시작할 인덱스입니다.
• dest 
  • 복사할 대상 배열입니다.
• destPos
  • 대상 배열에서 복사를 시작할 인덱스입니다.
• length
  •  복사할 요소의 개수입니다.

 

 

 

System.arraycopy() 특징과 장단점

특징

• 원본 배열의 특정 부분을 대상 배열로 복사할 수 있습니다.
• 배열의 일부분만 복사할 수 있고, 다차원 배열에서도 사용할 수 있습니다.
• 네이티브 메서드로 구현되어 있어서 성능이 매우 우수합니다.

장점

• 배열 복사 작업을 매우 빠르고 효율적으로 처리할 수 있습니다.
• 다차원 배열에서도 사용할 수 있어 유연성이 있습니다.

단점

• 인덱스가 범위를 벗어날 경우 ArrayIndexOutOfBoundsException이 발생할 수 있습니다.
• 복사할 요소의 개수가 원본 배열과 대상 배열의 길이보다 길면 예외가 발생합니다.

 

System.arraycopy()의 예제

public class ArrayCopyExample {

    public static void main(String[] args) {
        // 원본 배열
        int[] srcArray = {1, 2, 3, 4, 5};

        // 대상 배열 생성 (길이는 원본 배열과 동일하게)
        int[] destArray = new int[srcArray.length];

        // srcArray의 인덱스 1부터 시작하여 destArray의 인덱스 0부터 3개의 요소를 복사
        System.arraycopy(srcArray, 1, destArray, 0, 3);

        // 결과 출력
        System.out.println("Copied Array: " + Arrays.toString(destArray)); // 출력: [2, 3, 4, 0, 0]
    }
}

예외 발생 예제

public class ArrayCopyErrorExample {

    public static void main(String[] args) {
        int[] srcArray = {1, 2, 3, 4, 5};
        int[] destArray = new int[3]; // 작은 크기로 초기화

        // 배열 길이가 다를 때 복사 시도
        System.arraycopy(srcArray, 0, destArray, 0, srcArray.length);
        System.out.println("Copied Array: " + Arrays.toString(destArray));
    }
}

 

• srcArray의 길이는 5이지만, destArray의 길이는 3으로 작아서 System.arraycopy() 메서드가 복사할 수 있는 범위를 벗어납니다.
• 따라서 ArrayIndexOutOfBoundsException이 발생합니다.

 

예외 처리 예제

public class ArrayCopyExample {

    public static void main(String[] args) {
        int[] srcArray = {1, 2, 3, 4, 5};
        int[] destArray = new int[5]; // 충분한 크기로 초기화

        // 배열 길이가 같을 때만 복사하도록 사전 조건 검사
        if (srcArray.length == destArray.length) {
            System.arraycopy(srcArray, 0, destArray, 0, srcArray.length);
            System.out.println("Copied Array: " + Arrays.toString(destArray));
        } else {
            System.out.println("Arrays have different lengths, copy aborted.");
        }
    }
}

 

• destArray를 충분한 크기로 초기화하여 System.arraycopy() 메서드가 복사를 수행할 수 있도록 합니다.
• srcArray와 destArray의 길이를 먼저 비교하여 같을 때만 복사를 시도하도록 사전 조건을 검사합니다.
• 이렇게 하면 배열 길이의 불일치로 인한 예외를 방지할 수 있습니다.

 

 

 

 

copyOfRange() 란❓

public static <T> T[] copyOfRange(T[] original, int from, int to)

 

copyOfRange() 메서드는 Java에서 배열의 일부분을 복사하여 새로운 배열을 생성하는 유틸리티 메서드입니다.

 

 

• original
  • 복사할 원본 배열입니다.
• from
  • 복사를 시작할 인덱스입니다 (이 인덱스를 포함합니다).
• to
  • 복사를 종료할 인덱스입니다 (이 인덱스를 포함하지 않음).

 

 

 

copyOfRange()의 특징과 장단점

 

• from 인덱스부터 to-1 인덱스까지의 배열 요소를 복사하여 새로운 배열을 생성합니다.
• 복사할 범위가 원본 배열의 길이를 초과하지 않아야 합니다. 그렇지 않으면 ArrayIndexOutOfBoundsException이 발생할 수 있습니다.
• 복사된 배열의 길이는 to - from입니다.
• 원본 배열과 동일한 타입의 배열이 반환됩니다.

 

copyOfRange()의 예제

예외 발생 예제

import java.util.Arrays;

public class CopyOfRangeExceptionExample {

    public static void main(String[] args) {
        Integer[] originalArray = {1, 2, 3, 4, 5};

        // 인덱스 범위를 벗어나는 복사 시도 (ArrayIndexOutOfBoundsException 발생)
        Integer[] copiedArray = Arrays.copyOfRange(originalArray, 2, 7); // to가 범위를 벗어남
        System.out.println("Copied Array: " + Arrays.toString(copiedArray));
    }
}

 

Arrays.copyOfRange(originalArray, 2, 7)은 originalArray 배열에서 인덱스 2부터 6까지의 요소를 복사하려고 시도합니다.

 

하지만 originalArray의 길이는 5이므로, 인덱스 범위를 벗어나기 때문에 ArrayIndexOutOfBoundsException이 발생합니다.

예외 처리 예제

import java.util.Arrays;

public class CopyOfRangePreventionExample {

    public static void main(String[] args) {
        Integer[] originalArray = {1, 2, 3, 4, 5};

        // 복사할 범위를 사전에 검사하여 예외를 방지
        int from = 2;
        int to = 4;

        if (from >= 0 && to <= originalArray.length && from < to) {
            Integer[] copiedArray = Arrays.copyOfRange(originalArray, from, to);
            System.out.println("Copied Array: " + Arrays.toString(copiedArray));
        } else {
            System.out.println("Invalid range specified, copy aborted.");
        }
    }
}

 

 

• from과 to 인덱스를 사전에 검사하여 배열의 범위를 벗어나지 않도록 조건을 설정합니다.
• from이 0 이상이고, to가 originalArray.length 이하이며, from이 to보다 작은 경우에만 복사를 시도합니다.
• 이렇게 하면 Arrays.copyOfRange() 메서드에서 발생할 수 있는 ArrayIndexOutOfBoundsException을 방지할 수 있습니다.

 

parseInt() 란❓

parseInt(String s)

 

• parseInt(String s): 10진수 문자열을 정수로 변환합니다.

parseInt(String s, int radix)

• parseInt(String s, int radix) :특정 진법(radix)의 문자열을 10진수 정수로 변환합니다. radix는 2(이진법)에서 36진법까지의 값을 가질 수 있습니다.

 

반대로 10진수 정수를 2진수로 변환하는 방법은 parseInt() 메서드를 사용하면 됩니다.

 

parseInt() 메서드는 문자열을 정수로 변환하는 데 사용되며, 특정 진법의 문자열을 10진수 정수로 변환할 수 있는 기능을 제공합니다.

 

 

parseInt()의 예제

10진수 문자열을 정수로 변환

public class ParseIntExample {
    public static void main(String[] args) {
        String numberStr = "123";
        int number = Integer.parseInt(numberStr);
        System.out.println("변환된 정수: " + number);
    }
}

// 결과 : 변환된 정수: 123

 

2진수 문자열을 정수로 변환

public class ParseIntExample {
    public static void main(String[] args) {
        String binaryStr = "1101";
        int number = Integer.parseInt(binaryStr, 2);
        System.out.println("2진수 1101의 10진수 표현: " + number);
    }
}

// 결과 : 2진수 1101의 10진수 표현: 13

 

16진수 문자열을 정수로 변환

public class ParseIntExample {
    public static void main(String[] args) {
        String hexStr = "1A3F";
        int number = Integer.parseInt(hexStr, 16);
        System.out.println("16진수 1A3F의 10진수 표현: " + number);
    }
}

// 결과 : 16진수 1A3F의 10진수 표현: 6719

 

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장점

1. 다양한 진법 지원: 2진수부터 36진수까지 다양한 진법의 문자열을 10진수 정수로 변환할 수 있습니다.
2. 표준 예외 처리: 변환 중 숫자 형식이 잘못된 경우 NumberFormatException을 던지므로 오류를 쉽게 처리할 수 있습니다.
3. 간단하고 사용하기 쉬움: 단순한 메서드 호출로 문자열을 정수로 변환할 수 있어 코드가 간결해집니다.

단점

1. 예외 처리 필요: 입력 문자열이 유효하지 않거나 지정된 진법에 맞지 않으면 NumberFormatException이 발생하므로 반드시 예외 처리가 필요합니다.
2. 제한된 진법 범위: radix 값은 2에서 36까지만 지원되므로 이 범위를 벗어나는 경우 변환할 수 없습니다.

예외 처리 예제

public class ParseIntExample {
    public static void main(String[] args) {
        String invalidNumberStr = "123a";
        try {
            int number = Integer.parseInt(invalidNumberStr);
            System.out.println("변환된 정수: " + number);
        } catch (NumberFormatException e) {
            System.out.println("잘못된 숫자 형식: " + invalidNumberStr);
        }
    }
}

// 결과 : 잘못된 숫자 형식: 123a

 

위와 같이 parseInt 메서드는 문자열을 정수로 변환할 때 매우 유용합니다. 특히 다양한 진법의 문자열을 처리할 수 있어, 여러 상황에서 활용될 수 있습니다. 예외 처리를 적절히 하면 더욱 안정적으로 사용할 수 있습니다.

 

 

 

정리 ✅

 

• Arrays.copyOf()를 고려
  • 전체 배열을 복사하거나, 복사 대상의 객체를 변경하지 않아도 되는 경우 Arrays.copyOf()를 사용..
• System.arraycopy()를 고려
  • 복사할 길이를 명시적으로 지정하거나 복사할 객체를 유지해야 하는 경우 System.arraycopy()를 사용.
• Arrays.copyOfRange()를 고려
  • 일부분을 빠르게 복사하거나, 기존 배열을 일정 범위로 복사할 때 Arrays.copyOfRange()를 사용