메서드를 호출하는 호출자(Caller)의 변수와 호출 당하는 수신자(Callee)의 파라미터는 복사된 서로 다른 변수
값만을 전달하기 때문에 수신자의 파라미터를 수정해도호출자의 변수에는 영향 X
Call by Reference
Call by Reference는 참조(주소)를 직접 전달하며 Pass by Reference 라고도 함
참조를 직접 넘기기 때문에 호출자의 변수와 수신자의 파라미터는 완전히 동일한 변수
메서드 내에서 파라미터를 수정하면 그대로 원본 변수에도 반영
JVM 메모리에 변수가 저장되는 위치
Java의 Call by Value에 대해 이해하기 위해서는 변수 생성 시 메모리에 어떻게 저장 되는 지 알아야 함
Java에서 변수를 선언하게 되면 Stack 영역에 할당
원시 타입(Primitive Type)은 Stack 영역에 변수와 함께 저장
참조 타입(Reference Type)의 객체는 Heap 영역에 저장되고 Stack 영역의 변수가 객체의 주소를 가짐
원시 타입(Primitive Type) 전달
원시 타입은 Stack 영역에 위치
메서드 호출 시 전달 받은 파라미터들도 원시 타입이라면 Stack 영역에 생성
다음 코드에서 main의 변수 a, b와 modify의 파라미터 a, b의 이름은 동일하지만 다른 변수
modify(a, b)를 호출하는 순간 Stack 영역에는 main의 a, b의 값을 복사하여 새로운 변수 a, b가 생성되어 총 4개의 변수가 존재
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
int b = 2;
modify(a, b);
System.out.println(a); // 1
System.out.println(b); // 2
}
private static void modify(int a, int b) {
a = 5;
b = 10;
}
}
modify의 파라미터 a, b의 값을 변경하더라도원본인 main의 a, b 값에는 영향을 미치지 않음
즉, 원시 타입의 전달은 Call by Value로 동작
참조 타입(Reference Type)의 전달
참조 타입은 원시 타입과 조금 다름
변수 자체는 Stack 영역에 생성 되지만 실제 객체는 Heap 영역에 위치하고, Stack에 있는 변수가 Heap에 있는 객체를 바라보는 형태
class User {
public int age;
public User(int age) {
this.age = age;
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
User a = new User(10);
User b = new User(20);
// Before
System.out.println(a.age); // 10
System.out.println(b.age); // 20
modify(a, b);
// After
System.out.println(a.age); // 11
System.out.println(b.age); // 20
}
private static void modify(User a, User b) {
// a, b 와 이름이 같고 같은 객체를 바라봄
// 하지만 main 에 있는 변수와 확실히 다른 변수
// modify 의 a 와 test 의 a 는 같은 객체를 바라봐서 영향이 있음
a.age++;
// b 에 새로운 객체를 할당하면 가리키는 객체가 달라지고 원본에는 영향 없음
b = new User(30);
b.age++;
}
}
원시 타입의 코드와 마찬가지로 동일한 변수 a, b가 존재
modify(a, b)를 호출한 후 a.age의 값이 변경되어 Call by Reference로 파라미터를 넘겨주었다고 착각할 수 있지만, Reference 자체를 전달하는 것이 아니라 주소값만 전달해주고 modify()에서 생긴 변수들이 주소값을 보고 객체를 같이 참조하는 것
main() 메서드 a, b 선언
a, b 변수는 Stack 영역에 생성
a, b 변수는 Heap 영역에 있는 객체를 바라봄
modify(a, b) 호출
Stack 영역에 a, b 변수 생성
넘겨받은 주솟값(Heap 객체)을 바라봄
modify(a, b) 수행 직후 메모리 상태
modify() 영역에 존재하는 a, b 변수는 각각 100번과 200번 주소의 User를 바라보고 있었지만, b = new User(30)으로 새로운 객체를 할당하여 b는 300번 주소의 User 객체를 바라봄
따라서, b.age++는 300번 주소의 User age값을 증가
main() 메서드가 끝난 뒤 최종 메모리 상태
modify(a, b) 메소드 종료 후 Stack 영역에 할당된 modify()의 a, b 변수들은 사라짐
최종적으로는 다음과 같은 상태가 되어 300번 주소의 User는 어떤 곳에서도 참조가 되지 않기 때문에 나중에 Garbage Collector에 의해 제거될 예정
결론
주소 값을 넘긴다 = Call by Reference라고 생각할 수 있지만, Call by Reference는 참조 자체를 넘기기 때문에 새로운 객체를 할당하게 되면원본 변수도 영향을 받음
가장 큰 핵심은 호출자 변수와 파라미터는 Stack 영역 내에서 각각 존재하는 다른 변수
따라서, 원본의 참조값이 변경되지 않는다는 점에서 자바는 Call by Value라고 불림
Call By Reference가 쓰이는 경우
함수 내에서 값을 수정해야할 때
메모리를 효율적으로 사용해야할 때 → 복사가 아닌 참조를 전달하여 메모리의 사용을 줄일 수 있기 때문
성능을 최적화할 때 → 복사에 시간이 많이 걸리는 큰 객체나 데이터를 처리할 때 Call by Reference 를 사용함으로써 메서드 호출의 오버헤드를 낮출 수 있음
여러 개의 값을 반환받고 싶을 때 → 하나의 메서드는 1개의 결과만을 반환하는데, 여러 개의 값을 반환받고 싶을 때여러 개 참조를 인자로 넘겨값을 수정하게 되면 마치 여러 개의 결과를 반환 받은 것과 같은 효과를 낼 수 있음
