深拷贝和浅拷贝Java答案

【问题标题】：Deep Copy and Shallow Copy Java深拷贝和浅拷贝Java
【发布时间】：2013-11-12 09:51:35
【问题描述】：

我正在为 Java 考试而学习，我发现实际上与理论所教的内容不同。

下面是代码：

    StringBuilder num3[]= new StringBuilder[2];
    num3[0]= new StringBuilder("Pine");
    num3[1]= new StringBuilder("Oak");
    StringBuilder num4[] = new StringBuilder[2];
    System.arraycopy(num3, 0, num4, 0, 2);
    System.out.println(num3[0]==num4[0]);
    System.out.println(num4[0]);
    num3[0] = new StringBuilder("Choc"); 
    System.out.println(num3[0]);
    System.out.println(num4[0]);

输出是：

真的松树巧克力松树

true 表示它是一个浅拷贝，因为 num4[0] 引用了与 num3[0] 相同的对象。但是当我改变 num3[0] 时，我希望 num4[0] 也会改变。

如果是浅拷贝，为什么会发生这种情况？

是因为正在为 num3[0] 创建新对象，而旧的“Pine”StringBuilder 对象正在被 num4 数组引用吗？

如果可以的话，谁能给我一个 System.arraycopy 的例子，这个浅拷贝很明显？

提前致谢，克里斯约弗

【问题讨论】：

标签： java arrays shallow-copy

【解决方案1】：

System.arraycopy 之后，这两个数组确实是彼此的浅拷贝。也就是说，您有一份到StringBuilders 的references 副本。所指的对象都是一样的。

num3:  [ refA, refB ]                        num4: [ refA, refB ]
           |    |                                      |     |
           |    `-------> StringBuilder("Oak") <-------+-----' 
           `------------> StringBuilder("Pine") <------'

但随后您将num3[0] 中的reference 更改为指向新的StringBuilder：

num3:  [ refC, refB ]                        num4: [ refA, refB ]
           |    |                                      |     |
           |    `-------> StringBuilder("Oak") <-------+-----' 
           |              StringBuilder("Pine") <------'
           `------------> StringBuilder("Choc")

底层对象没有改变。您所做的只是更改了引用它们的内容。

System.arraycopy 就像使用 for 循环复制数组中的值一样，除了它对于大型数组更有效（因为现代 CPU 具有用于批量内存复制的特殊指令）。你永远不需要它语义；这只是一个性能优化。

【讨论】：

引用与指针非常非常相似，只是你不能对它们进行算术运算，并且它们会在内存管理系统中保持它们所引用的内容。

【解决方案2】：

您没有更改 num3[0]，而是将其指向其他东西，即一个新的 StringBuilder 对象。 num3[0] 和 num4[0] 不再指向同一个对象，因此 num4[0] 不会改变。数组引用的值被复制，但如果您修改这些值，它不会影响另一个数组。如果您修改它们指向的对象，而不是对这些对象的引用，则会对其产生影响。

将num3[0] 和num4[0] 想象成两个人指着一个背包。如果您在背包中添加东西，它们都会指向已更改的内容。但是，如果您让num3[0] 指向电视，num4[0] 仍然会指向背包。

【讨论】：

【解决方案3】：

是不是因为新对象是为 num3[0] 和旧的 “Pine”StringBuilder 对象被 num4 数组引用？

没错。

如果可以的话，谁能给我一个 System.arraycopy 的例子，这个浅拷贝很明显？

我不确定我是否理解这个问题。没有任何副本，无论是浅的还是深的，都不会影响您在副本之后所做的事情。

但请尝试以下操作：

num3[1].append("tree");
println(num4[1]);        // should be "Oaktree"

【讨论】：

感谢您的回答。我尝试追加并看到它们显然指向内存中的同一个对象。但这使事情变得更加复杂，因为 Arrays.copyOf 应该是一个深层副本，但现在它似乎正在将树附加到 num4 中。任何想法为什么会发生这种情况？
不，它不是深拷贝。谁说的？
Richard M Reese 撰写的 Oracle Certified Associate Java SE 7 Programmer 学习指南。
@HereToLearn 您首先应该信任 API 文档，它说：For all indices that are valid in both the original array and the copy, the two arrays will contain identical values 在深层副本中，重点是对象身份丢失（通过克隆对象和子对象））。仅凭这一点就可以断定它不是深拷贝：因为，JVM 怎么知道如何深拷贝任意对象？请注意，元素类型不限制为可克隆或可序列化。

【解决方案4】：

num3[0] 和 num4[0] 是对同一个对象的引用，因此当您更改 num3[0] 时，它只会更改 num3[0] 指向的位置，而不会更改 num4[0] 指向的位置。

System.out.println(num3[0]==num4[0]);

这会返回 true，因为两者都指向同一个对象，但都是独立的。

如果你会做类似的事情

num3[0].append("something") 然后你会打印 num3[0] 和 num4[0] 那么两者都会受到影响。

【讨论】：

【解决方案5】：

在这种情况下，浅拷贝只不过是对对象的新引用。你有一个对象Pine 和一个指向它的指针，它存储在int num3 中。现在您制作一个存储在num4 中的浅拷贝（创建一个新引用）。您现在拥有一个带有两个引用的 Pine 对象。当您将Choc 分配给num3 时，引用数减少1，并且您有效地将num3 持有的引用替换为另一个引用。 Pine 从未以任何方式更改。

【讨论】：