[JAVA] Call by Value vs Reference

메소드를 호출할 때 파라미터를 전달하는 방법에는 두 가지가 있다.

• call by value: 메소드의 파라미터로 값을 넘겨주는 방식이다.
• call by reference: 메소드의 파라미터로 참조(주소)를 직접 넘겨주는 방식이다.

 

Call by Value

Call by Value는 메소드가 파라미터로 받은 값을 복사하여 처리하는 방식이다.

따라서 호출된 메소드 안에서 인자 값이 변경되어도, 호출한 쪽에서는 영향이 없다.

 

당신은 복사가 되는 마법 사과를 가지고 있다.

당신은 나에게 그 사과를 복사해서 주었다.

나는 그 사과를 맛있게 먹었다.

당신의 사과는? 그대로 일 것이다.

 

다음과 같은 코드가 있다고 가정해보자.

public class CallByValueExample {
    public static void main(String[] args) {

        int num = 10;
        System.out.println("Before method call: " + num); // 10

        changeValue(num);
        System.out.println("After method call: " + num);  // 10
    }

    public static void changeValue(int num) {
        num = 20;
    }
}

위 코드에서 changeValue 메소드는 인자로 받은 값을 20으로 변경하는 메소드이다.

하지만 main 메소드에서 호출한 뒤에도 num 변수의 값은 여전히 10이다.

이는 Call by Value 방식 때문이다.

 

당신은 chageValue 메소드 에게 사과를 복사해서 준 것이다.

그렇기 때문에 마법의 사과에는 아무런 영향이 없다.

 

즉, 자바에서는 메소드 호출 시 인자로 전달되는 값이 복사되어 전달되므로 메소드 안에서 인자 값이 변경되어도 호출한 쪽에서는 영향을 받지 않는다.

 

Call by Reference

Call By Reference는 메소드에게 파라미터로 참조(주소)를 직접 전달하는 방식이다.

참조를 직접 전달하기 때문에 호출자의 변수와 수신자의 파라미터는 완전히 동일한 변수이다.

메소드 내에서 파라미터를 수정하면 원본 변수에도 영향을 끼친다.

 

당신은 사과나무를 가지고 있다.

나에게 그 사과나무의 위치를 알려주었다.

나는 그 사과나무의 사과 하나를 맛있게 먹었다.

당신의 사과나무는 사과 하나를 잃었다..

 

자바는 call by reference를 지원하지 않는다.

 

어? 뭔가 이상하다. 실험을 해보자

Person이라는 클래스는 age라는 변수를 멤버로 가진다.

class Person{
    public int age;

    public Person(int age) {
        this.age = age;
    }
}

메인함수에서 Person 인스턴스를 생성하고 age에 20이라는 값을 초기화했다.

이후 changeAge메소드 참조변수를 넘겨주고, 해당 변수의 age를 30으로 변경했다.

class Test{
        public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person(20);
                System.out.println(person1.age);  // 20

        changeAge(person1, 30);
        System.out.println(person1.age);  // 30
    }

    static void changeAge(Person person, int age){
        Perrson.age = age;
    }
}

Call by Value라면 원본 변수의 값이 그대로여야 할 것이다.

하지만 30으로 변경된 것을 확인할 수 있다.

 

 

자바에서는 참조에 의한 호출(call by reference)을 직접적으로 지원하지는 않는다.
하지만, 참조 타입 변수를 인자로 전달하는 경우에는 인자 값이 참조하는 객체가 가진 값에 대한 참조이기 때문에, 값이 변경될 수 있다.

 

 

말이 너무 어렵다…

인자 값이 참조하는 객체 ( = person1)

가 가진 값 ( = person1이 카리키는 Person 인스턴스)

에 대한 참조

 

즉, C/C++ 처럼 & 키워드로 주소 값을 직접적으로 넘겨준 건 아니다.

 

하지만 결과적으로 봤을 때 인자값이 참조하는 인스턴스와 ( = ChageAge 의 person)

원본 참조 변수가 가지는 인스턴스가 같게 되어 버린다. (= main함수의 person1)

 

이를 유사한 call by reference 방식이라고 부르기도 한다.

 

 

자바는 Call by Reference 지원 안해

참조변수를 인자로 넘기는 경우는 왜 call by reference가 아닌 것인가? 

원본객체에 영향이 가니까 call by reference가 맞지 않나?

 

물론 원본 객체에 영향이 미치는 경우도 존재한다.

 

하지만 자바는 값을 복사해서 전달한다.

값을 복사한다는 의미는 아래의 실험에서 확인할 수 있다.

public class Person {
    private int age;

    public Person(int age){
        this.age = age;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        Person john = new Person(20);
        System.out.println(john.getAge()); // 20

        changeAge(john, 30);
        System.out.println(john.getAge()); // 30

    }

    public static void changeAge(Person person, int age){
        person.setAge(age);
    }
}

changeAge 메소드는 인자값으로 참조변수(john의 주소)를 복사하여 넘겨 받았다.

그렇기 때문에 chageAge 메소드 내의 참조변수 person은 john이 가리키는 힙의 Person 인스턴스를 똑같이 가리키게 된다.

그렇기에 person.setAge() 메소드가 수행되면 아래와 같이 원본 인스턴스가 변경되게 된다.

 

아래의 코드는 어떨까

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        Person john = new Person(20);
        System.out.println(john.getAge()); // 20

        changeAge(john, 30);
        System.out.println(john.getAge()); // 20

    }

    public static void changeAge(Person person, int age){
        person = new Person(age);
    }
}

changeAge메소드는 인자값으로 참조변수(john의 주소)를 복사하여 넘겨 받았다.

changeAge의 person은 처음엔 위와 동일하게 john의 인스턴스를 가리킨다.

하지만 person = new Person(age)코드가 수행되면 아래와 같이 person은 더이상 john의 인스턴스가 아닌 새로 생성된 Person인스턴스를 가리키게 된다.

왜냐 chageAge 메소드의 person의 john의 주소를 복사해서 넘겨받았기 때문이다. john 그 자체를 넘겨받은 것이 아니다.

 

그러므로 원본 인스턴스는 변화에 영향을 받지 않는 것이다.

 

위의 코드를 이해하기 쉽게 바꿔보면 이렇게 된다.

 

당신은 나에게 사과나무의 위치를 직접 알려준 것이 아니다.

사과나무의 위치가 표기되어있는 지도를 복사해서 넘겨준 것이다.

나는 지도를 따라 사과나무에 도착해서 사과를 먹을 수도 있다.

 

그런데 어떤 사람이 내 지도의 사과 나무 위치를 바꿔버렸다.

 

그렇다면?

당신의 지도에서 사과나무의 위치와

나의 지도에서 사과나무의 위치는 다르게 되는 것이다.

 

 

C/C++ 에서 call by reference 형태로 위와 비슷한 코드가 수행되면

john은 new Person(30)을 가리킬 것이다.

 

 

헷갈릴 수 있으니 기억하도록 하자

자바는 call by reference를 지원하지 않는다.

자바는 call by reference를 지원하지 않는다.

자바는 call by reference를 지원하지 않는다.