[JAVA] 기본형 변수와 참조형 변수

기본형 변수와 참조형 변수

컴퓨터 메모리(RAM)는 값을 저장할 수 있는 수많은 주소들로 구성되어 있다. 그래서 어디에 저장하고 어떤 방식으로 저장할지 정해놓지 않으면 프로그램 개발이 무척 어렵게 된다.
이 문제를 해결하기 위해 변수라는 개념을 사용한다.

 

1. 변수

변수는 값을 저장할 수 있는 메모리의 특정 번지에 붙이는 이름으로 프로그램은 변수를 통해 메모리의 특정 번지에 값을 저장하고 읽을 수 있다. 어디에 저장하고 어떤 방식으로 저장할지는 프로그래밍 언어와 운영체제가 정한다.

 

1) 변수 초기화

자바에서는 변수에 값이 저장되지 않으면 변수가 생성되지 않는다. 변수에 초기값이 최초로 저장될 때 변수가 생성되는데 이것을 변수 초기화라고 한다. 변수가 초기화되면 메모리 번지 정보를 갖게 되고 해당 메모리 번지에 값이 저장된다.

 

2. 기본형 타입

기본형 타입에는 boolean, char, byte, short, int, long, float, double 총 8가지의 타입이 있다.

• 기본형 변수는 값을 그대로 변수에 저장한다.
• 객체가 아니기 때문에 null 값을 가질 수 없다. 만약 null을 넣고 싶다면 Wrapper Class를 활용해야 한다.
• 운영체제에 따라 자료형의 길이가 변하지 않는다.

 

기본형 타입

 

3. 참조형 타입

기본형 타입을 제외한 타입들이 모두 참조형 타입이다.

• 대표적으로 배열, 열거, 클래스, 인터페이스 타입이 있다.
• 참조형 변수는 객체의 레퍼런스를 변수에 저장한다.

 

1) 메모리 영역

 

JVM 메모리 영역

 

1. 메서드 영역
   • JVM이 시작할 때 생성되고 모든 스레드가 공유하는 영역이다.
   • 클래스 로더가 클래스 정보. 즉, 정적 필드, 상수, 메서드 코드, 생성자 코드 등을 클래스 별로 분류해서 저장한다.
2. 힙 영역
   • 객체와 배열 등이 생성되는 영역이다.
   • 스택 영역의 변수나 다른 객체의 필드에서 참조한다.
   • 어떤 객체를 참조하는 변수나 필드가 없다면 그 객체는 쓰레기로 취급하여 GC를 실행시켜 자동으로 제거한다.
3. 스택 영역
   • 메서드를 호출할 때마다 프레임을 추가하고 메서드가 종료되면 해당 프레임을 제거하는 동작을 수행한다.
   • 프레임 내부에는 로컬 변수 스택이 존재하여 기본형 변수와 참조형 변수가 추가되거나 제거된다.
   • 생성되는 시점은 초기화가 될 때이고 블록을 벗어나면 스택에서 제거된다.

 

2) ==, != 연산

기본형 변수에서는 값이 같은지, 아닌지를 조사하지만 참조형 변수에서는 동일한 객체를 참조하는지를 판단한다.

 

3) null과 NullPointerException

참조형 변수가 null 값을 가지는 건 힙 영역의 객체를 참조하지 않는다는 뜻이다. 따라서 null을 가지면 참조형 변수에 저장된 주소 값이 없는 것일 뿐 스택 영역에 생성되기는 한다. 이때, null 값으로 초기화된 참조 변수를 사용하면 NullPointerException 오류가 발생한다.