陣列複製


瞭解陣列是物件，你就應該知道，以下這個並非陣列複製：

int[] scores1 = {88, 81, 74, 68, 78, 76, 77, 85, 95, 93};
int[] scores2 = scores1;

這個程式片段，只不過是將scores1參考的陣列物件，也給scores2參考。如果你要作陣列複製，基本作法是另行建立新陣列。例如：

int[] scores1 = {88, 81, 74, 68, 78, 76, 77, 85, 95, 93};
int[] scores2 = new int[scores1.length];
for(int i = 0; i < scores1.length; i++) {
    scores2[i] = scores1[i];
}

在這個程式片段中，建立一個長度與scores1相同的新陣列，再逐一走訪scores1每個索引元素，並指定給scores2對應的索引位置。事實上，不用自行使用迴圈作值的複製，而可以使用System.arraycopy()方法，這個方法會使用原生方式複製每個索引元素，比自行使用迴圈來得快：

int[] scores1 = {88, 81, 74, 68, 78, 76, 77, 85, 95, 93};
int[] scores2 = new int[scores1.length];
System.arraycopy(scores1, 0, scores2, 0, scores1.length);

System.arraycopy()的五個參數分別是來源陣列、來源起始索引、目的陣列、目的起始索引、複製長度。如果使用JDK6以上，還有個更方便的Arrays.copyOf()方法，你不用另行建立新陣列，Arrays.copyOf()會幫你建立。例如：

package cc.openhome;

import java.util.Arrays;

public class CopyArray {
    public static void main(String[] args) {
        int[] scores1 = {88, 81, 74, 68, 78, 76, 77, 85, 95, 93};
        int[] scores2 = Arrays.copyOf(scores1, scores1.length);
        for(int score : scores2) {
            System.out.printf("%3d", score);
        }
        System.out.println();
        scores2[0] = 99;
        // 不影響score1參考的陣列物件
        for(int score : scores1) {
            System.out.printf("%3d", score);
        }
    }
}

執行結果如下所示：

88 81 74 68 78 76 77 85 95 93
88 81 74 68 78 76 77 85 95 93

在Java中，陣列一旦建立，長度就固定了。如果你事先建立的陣列長度不夠怎麼辦？那就只好建立新陣列，將原陣列內容複製至新陣列。例如：

int[] scores1 = {88, 81, 74, 68, 78, 76, 77, 85, 95, 93};
int[] scores2 = Arrays.copyOf(scores1, scores1.length * 2);
for(int score : scores2) {
    System.out.printf("%3d", score);
}

Arrays.copyOf()的第二個參數，實際上就是指定建立的新陣列長度。上面這個程式片段建立的新陣列是20，執行結果顯示原scores1複製過去的88到93的元素，而後顯示10個預設值0。

以上都是示範基本型態陣列，對於類別型態宣告的陣列則要注意參考的行為。直接來看個範例：

package cc.openhome;

class Clothes {
    String color;
    char size;
    Clothes(String color, char size) {
        this.color = color;
        this.size = size;
    }
}

public class ShallowCopy {
    public static void main(String[] args) {
        Clothes[] c1 = {new Clothes("red", 'L'), new Clothes("blue", 'M')};
        Clothes[] c2 = new Clothes[c1.length];
        for(int i = 0; i < c1.length; i++) {
            c2[i] = c1[i];
        }
        c1[0].color = "yellow";
        System.out.println(c2[0].color);
    }
}

這個程式的執行結果會是yellow，這是怎麼回事？原因在於迴圈執行完畢後，用圖來表示的話就是：

淺層複製

實際上迴圈中僅將c1每個索引處所參考的物件，也給c2每個索引來參考，並沒有實際複製出Clothes物件，術語上來說，這叫作複製參考，或稱這個行為是淺層複製（Shallow copy）。無論是System.arraycopy()或Arrays.copyOf()，用在類別型態宣告的陣列時，都是執行淺層複製。如果真的要連同物件一同複製，你得自行實作，因為基本上只有自己才知道，每個物件複製時，有哪些屬性必須複製。例如：

package cc.openhome;

class Clothes2 {
    String color;
    char size;
    Clothes2(String color, char size) {
        this.color = color;
        this.size = size;
    }
}

public class DeepCopy {
    public static void main(String[] args) {
        Clothes2[] c1 = {new Clothes2("red", 'L'), new Clothes2("blue", 'M')};
        Clothes2[] c2 = new Clothes2[c1.length];
        for(int i = 0; i < c1.length; i++) {
            Clothes2 c = new Clothes2(c1[i].color, c1[i].size);
            c2[i] = c;
        }
        c1[0].color = "yellow";
        System.out.println(c2[0].color);
    }
}

這個範例執行所謂深層複製（Deep copy）行為，也就是實際上c1每個索引參考的物件會被複製，分別指定給c2每個索引，結果就是顯示red。在迴圈執行完畢後，用圖來表示參考與物件之間的關係會是：

深層複製