Javaの配列のCloneについて整理する

1次元配列

1次元配列arrayAを作成する。

jshell> int[] arrayA = {1, 2, 3, 4}
arrayA ==> int[4] { 1, 2, 3, 4 }

このときのイメージはこちら。

arrayAをcloneして別の1次元配列arrayBを作成する。

jshell> int[] arrayB = arrayA.clone()
arrayB ==> int[4] { 1, 2, 3, 4 }

このときのイメージはこちら。



arrayAとarrayBは別のものであることを確認できる。

jshell> arrayA == arrayB
$9 ==> false

※ '==' 演算子は同一性(等値性)を検証する演算子である。(同値性(等価性)ではない)
参照型変数に '==' 演算子を適用する場合、左右のオペランドが同じ変数への参照をもっている場合、trueになる。
上記の例ではarrayAとarrayBは別の変数(インスタンス)への参照をもっているため、falseとなる。

arrayAとarrayBの参照先はそれぞれ別の配列であるため、片方の配列要素を変更してももう片方の要素は変更されない。

jshell> arrayB
arrayB ==> int[4] { 1, 2, 3, 4 }

jshell> arrayB[0] = 9
$13 ==> 9

jshell> arrayB
arrayB ==> int[4] { 9, 2, 3, 4 }

jshell> arrayA
arrayA ==> int[4] { 1, 2, 3, 4 }

2次元配列

2次元配列arrayAを作成する。

jshell> int[][] arrayA = { {20, 30, 40}, {50, 60, 70, 80}}
arrayA ==> int[2][] { int[3] { 20, 30, 40 }, int[4] { 50, 60, 70, 80 } }

arrayAをcloneして別の2次元配列arrayBを作成する。

jshell> int[][] arrayB = arrayA.clone()
arrayB ==> int[2][] { int[3] { 20, 30, 40 }, int[4] { 50, 60, 70, 80 } }

arrayAとarrayBは別のものであることを確認できる。

jshell> arrayA == arrayB
$36 ==> false

一方、arrayA[1]とarrayB[1]は同じものであることを確認できる。 (両方2544番地の配列を参照している)

jshell> arrayA[1] == arrayB[1]
$37 ==> true

もちろんarrayA[1][0]とarrayB[1][0]も同じである。

jshell> arrayA[1][0] == arrayB[1][0]
$38 ==> true

ここで新たに1次元配列arrayCを作成する。

jshell> int[] arrayC = { 90, 100}
arrayC ==> int[2] { 90, 100 }

さらにarrayB[1]の参照先配列をarrayCに変更してみよう。

jshell> arrayB[1] = arrayC
$39 ==> int[2] { 90, 100 }

arrayA[1]とarrayB[1]がそれぞれ異なる配列を参照するようになる。

jshell> arrayA[0] == arrayB[0]
$40 ==> true

jshell> arrayA[1] == arrayB[1]
$41 ==> false

arrayB[0]をcloneしてarrayDを作成してみよう。

jshell> int[] arrayD = arrayB[0].clone()
arrayD ==> int[3] { 20, 30, 40 }

arrayB[0]とarrayDは別物である。

jshell> arrayB[0] == arrayD
$42 ==> false

arrayD[1]を変更してみる。

jshell> arrayD[1] = 999
$42 ==> 999

jshell> arrayD
arrayD ==> int[3] { 20, 999, 40 }

arrayA[0]やarrayB[0]にはもちろん影響がない。

jshell> arrayA[0]
$45 ==> int[3] { 20, 30, 40 }

jshell> arrayB[0]
$46 ==> int[3] { 20, 30, 40 }

理解度チェック

こちらの記事の冒頭の問題に挑戦してみてほしい。
https://qiita.com/TaikiTkwkbysh/items/f427911ec023b8012778