Java에서 배열은 어떻게 동작합니까?

Question

Accepted Answer

**배열**은 메모리에 연속적으로 저장된, **같은 타입**의 요소들로 이루어진 고정 크기의 순서 있는 모음입니다. 배열은 기초적이지만, 고정 크기라는 특성 때문에 동적 컬렉션에는 흔히 `ArrayList`를 선호합니다. ## 배열 선언과 생성 ```java int[] nums = new int[5]; // 크기 5, 기본값 0 으로 초기화 int[] nums2 = {1, 2, 3, 4, 5}; // 값과 함께 선언 + 초기화 String[] names = new String[3]; // 객체는 기본적으로 null nums[0] = 10; // 인덱스로 설정 (0 기반) int x = nums[0]; // 인덱스로 가져오기 nums.length; // 5 — 크기 (메서드가 아니라 필드!) ``` 배열은 생성 시 설정된 **고정 크기**를 가집니다 — 늘리거나 줄일 수 없습니다. 요소는 타입에 맞는 0값(`0`, `0.0`, `false`, `null`)으로 기본 설정됩니다. ## 흔한 함정: length 는 필드다 ```java nums.length; // ✅ 배열 — 필드 (괄호 없음) str.length(); // ✅ String — 메서드 (괄호 있음) list.size(); // ✅ 컬렉션 — 메서드 ``` 배열의 `length`는 필드이고, String의 `length()`와 컬렉션의 `size()`는 메서드입니다 — 자주 혼동되는 지점입니다. ## 경계 검사 ```java int[] arr = {1, 2, 3}; arr[5]; // ❌ ArrayIndexOutOfBoundsException — Java 는 런타임에 경계를 검사 ``` Java는 범위를 벗어난 접근에 대해 예외를 던집니다(정의되지 않은 동작을 보이는 C와 달리) — 더 안전하지만 `0`부터 `length-1` 사이에 머물러야 합니다. ## 순회 ```java // 향상된 for-each (인덱스가 필요 없을 때) for (int n : nums) { System.out.println(n); } // 전통적인 for (인덱스가 필요할 때) for (int i = 0; i < nums.length; i++) { nums[i] *= 2; } ``` ## 다차원 배열 ```java int[][] matrix = {{1, 2}, {3, 4}}; // 배열의 배열 matrix[0][1]; // 2 ``` ## 배열 대 ArrayList — 언제 무엇을 사용하나 ```text 배열 → 고정 크기, 약간 더 빠름, 기본형을 직접 보유 가능 (int[]) ArrayList → 동적 크기 (늘리기/줄이기), 풍부한 메서드 (add/remove/contains), 하지만 객체만 보유 (int 가 아니라 Integer) ``` ```java List list = new ArrayList<>(); list.add(1); // 동적으로 늘어남 — 고정 크기 없음 list.remove(0); ``` 고정 크기이거나 성능에 민감하거나 기본형 데이터에는 일반 배열을 사용하고, 크기가 변하거나 편리한 연산이 필요하면 `ArrayList`를 사용하십시오. ## 왜 중요한가 배열은 Java의 근본적인 자료구조입니다 — 빠르고 메모리 효율적인 연속 저장 공간으로, 직접 사용되기도 하고 많은 컬렉션의 기반이 되기도 합니다(ArrayList는 배열을 감쌉니다). 고정 크기 특성, 0 기반 인덱싱, 런타임 경계 검사, `length` 필드(대 메서드) 함정, 그리고 특히 **배열과 ArrayList를 언제 사용하는지**(고정/기본형/빠름 대 동적/편리함)를 이해하는 것이 필수적입니다. 배열은 알고리즘과 성능이 중요한 코드에 끊임없이 등장하며, 그 한계(크기 조정 불가)를 아는 것은 동적 컬렉션이 존재하고 일반적인 용도에 흔히 선호되는 이유를 설명합니다.