Java数组的四种拷贝方式

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目录

1.原始赋值方法(for循环)

2.使用 copyOf() 方法

3.使用 CopyOfRange() 方法

4.使用 arraycopy() 方法

5.使用 clone() 方法

6. 总结

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java 数组一共有四种拷贝方式：for循环、copyof/copyOfRange/arraycopy/clone。本文为大家介绍这四种。

深拷贝与浅拷贝的区别

假设现在有原数组A以及拷贝后的数组B，若是改变A中的某一个值，B数组随之相应的发生变化的拷贝方式称为浅拷贝，反之B数组不受影响，则称为深拷贝；
简单总结一下两者的概念：

深拷贝：拷贝后，修改原数组，不会影响到新数组；

浅拷贝：拷贝后，修改原数组，新数组也会相应的发生改变；

1.原始赋值方法(for循环)

public static void method01(int[] arr, int[] ans) {
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			ans[i] = arr[i];
		}
		System.out.println("复制的ans数组为 " + Arrays.toString(ans));
	}

2.使用 copyOf() 方法

copyOf() 方法是复制数组至指定长度

Arrays 类的 copyOf() 方法的语法格式如下：

Arrays.copyOf(dataType[] srcArray,int length);

其中，srcArray 表示要进行复制的数组，length 表示复制后的新数组的长度。

使用这种方法复制数组时，默认从原数组的第一个元素（索引值为 0）开始复制，目标数组的长度将为 length。如果 length 大于 srcArray.length，则目标数组中采用默认值填充；如果 length 小于 srcArray.length，则复制到第 length 个元素（索引值为 length-1）即止。

注意：目标数组如果已经存在，将会被重构。

重构是指创建一个新的数组，它的大小和内容与源数组相匹配。然后，新数组将替换旧的目标数组，从而实现"重构"的效果。

public static void method02(int[] arr, int[] ans) {
		ans = Arrays.copyOf(arr, arr.length + 3);
		System.out.println("复制的ans数组为 " + Arrays.toString(ans));
	}

这个方法底层调用了System.arraycopy方法： 

3.使用 CopyOfRange() 方法

Arrays 类的 CopyOfRange() 方法是另一种复制数组的方法，其语法形式如下：

Arrays.copyOfRange(dataType[] srcArray,int startIndex,int endIndex)

其中：

• srcArray 表示原数组。
• startIndex 表示开始复制的起始索引，目标数组中将包含起始索引对应的元素，另外，startIndex 必须在 0 到 srcArray.length 之间。
• endIndex 表示终止索引，目标数组中将不包含终止索引对应的元素，endIndex 必须大于等于 startIndex，可以大于 srcArray.length，如果大于 srcArray.length，则目标数组中使用默认值填充。

注意：目标数组如果已经存在，将会被重构。

public static void method03(int[] arr, int[] ans) {
		ans = Arrays.copyOfRange(arr, 0, arr.length + 3);
		System.out.println("复制的ans数组为 " + Arrays.toString(ans));
	}

4.使用 arraycopy() 方法

arraycopy() 方法位于 java.lang.System 类中，其语法形式如下：

System.arraycopy(dataType[] srcArray,int srcIndex,int destArray,int destIndex,int length)

其中，srcArray 表示原数组；srcIndex 表示原数组中的起始索引；destArray 表示目标数组；destIndex 表示目标数组中的起始索引；length 表示要复制的数组长度。

使用此方法复制数组时，length+srcIndex 必须小于等于 srcArray.length，同时 length+destIndex 必须小于等于 destArray.length。

注意：目标数组必须已经存在，且不会被重构，相当于替换目标数组中的部分元素。

public static void method04(int[] arr, int[] ans) {
		System.arraycopy(arr, 0, ans, 0, 5);
		System.out.println("复制的ans数组为 " + Arrays.toString(ans));
	}

5.使用 clone() 方法

clone() 方法也可以实现复制数组。该方法是类 Object 中的方法，可以创建一个有单独内存空间的对象。因为数组也是一个 Object 类，因此也可以使用数组对象的 clone() 方法来复制数组。

clone() 方法的返回值是 Object 类型，要使用强制类型转换为适当的类型。其语法形式比较简单：

array_name.clone()

public static void method05(int[] arr, int[] ans) {
		ans = arr.clone();
		System.out.println("复制的ans数组为 " + Arrays.toString(ans));
	}

注意：以上几种方法都是浅拷贝（浅复制）。浅拷贝只是复制了对象的引用地址，两个对象指向同一个内存地址，所以修改其中任意的值，另一个值都会随之变化。深拷贝是将对象及值复制过来，两个对象修改其中任意的值另一个值不会改变。

完整测试用例

import java.util.Arrays;

public class ArrayCopy {

	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = new int[] { 57, 81, 68, 75, 91 };
		int[] ans = new int[arr.length];
		method01(arr, ans);
		method02(arr, ans);
		method03(arr, ans);
		method04(arr, ans);
		method05(arr, ans);
	}


	public static void method01(int[] arr, int[] ans) {
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			ans[i] = arr[i];
		}
		System.out.println("原始复制方法复制的ans数组为 " + Arrays.toString(ans));
	}


	public static void method02(int[] arr, int[] ans) {
		ans = Arrays.copyOf(arr, arr.length + 3);
		System.out.println("copyOf()方法复制的ans数组为 " + Arrays.toString(ans));
	}


	public static void method03(int[] arr, int[] ans) {
		ans = Arrays.copyOfRange(arr, 0, arr.length + 3);
		System.out.println("copyOfRange()方法复制的ans数组为 " + Arrays.toString(ans));
	}
	

	public static void method04(int[] arr, int[] ans) {
		System.arraycopy(arr, 0, ans, 0, 5);
		System.out.println("arraycopy()方法复制的ans数组为 " + Arrays.toString(ans));
	}
	

	public static void method05(int[] arr, int[] ans) {
		ans = arr.clone();
		System.out.println("clone()方法复制的ans数组为 " + Arrays.toString(ans));
	}
}

输出结果:

6. 总结

拷贝方式	数值类型	引用类型	推荐使用
for循环	深拷贝	浅拷贝
copyof	深拷贝	浅拷贝	√
arraycopy	深拷贝	浅拷贝	√
clone	深拷贝	浅拷贝

由于arraycopy底层是C++写的，所以速度快，更多的是使用这个方法。

1.浅拷贝（Shallow Copy）： 浅拷贝是创建一个新对象，然后将原始对象的非静态字段的值逐个复制到新对象。如果字段是值类型（如基本数据类型），则直接拷贝相应的值；如果字段是引用类型（如对象），则拷贝的是引用地址，而不是引用的对象本身。因此，原始对象和新对象共享相同的引用类型字段。

浅拷贝的一个典型例子是Java中的Object.clone()方法（如果对象实现了Cloneable接口）。

浅拷贝可能导致问题，例如当您修改新对象的引用类型字段时，原始对象的相应字段也会受到影响，因为它们共享相同的引用。

2.深拷贝（Deep Copy）： 深拷贝是创建一个新对象，然后递归地拷贝原始对象的所有字段，包括引用类型字段。这意味着新对象中的引用类型字段将指向被拷贝对象的新副本，而不是原始对象。因此，原始对象和新对象不共享任何字段。