克隆多维数组

Question

int[][] array = new int[][] {...}
int[][] clone = array.clone();

我天真地期望它能起作用。但它没有——它只克隆了第一维，如果我想要一个真正的克隆，我必须手动克隆另一维。注意：内容已被正确复制。但当我改变clone[0][1]时，它也反映在array[0][1]中。

虽然.clone()已知执行的是浅克隆，但int[][]看起来像是单个对象（至少在我们不知道它的内部实现时）。

为什么选择这种行为？int[][]难道不是引用一个数组对象，而不仅仅是数组的第一维吗？在哪些情况下只克隆第一维是期望的行为？

- Bozho

Answer 1

为什么选择这种行为？

很可能是为了保持一致性。

正如你所说，int[][] 引用了一个数组对象。每个数组元素的内容恰好是另一个数组，但这只是一个细节。Java会完全克隆所有数组，并且由于元素可以是任何类型，它不能保证执行深层复制。

因此，数组的 clone() 方法执行浅层复制，因此只有第一维被克隆。

（总的来说，似乎没有单一的“最佳”或“明显”的答案来回答克隆是否意味着深层复制。开发人员想要的取决于应用程序如何使用每个字段，因此一种适合所有情况的方法自然会有局限性。）

- Andrzej Doyle

Answer 2

这种行为的原因是因为没有真正的多维数组。

Java通过创建数组的数组来实现多个维度。也就是说：

int[][] is actually Array<Array<int>>

因此，克隆将只复制第一维。

如果你在尝试使用一个三维数组，你将需要克隆三次。

- Arjun Rao

Answer 3

我实际上无法复制您提到的行为。我看到一些答案提到浅拷贝是问题的根本原因。如果我错了，请纠正我，浅拷贝只是指在克隆时不会复制一个对象，而是会得到一个引用的副本。可以在这里找到一个很好的解释 In Java, what is a shallow copy?。

在这种情况下，浅拷贝只会确保在克隆数组中反映出原始数组中的更改，但不会阻止任何内容被复制。

int[][] array = new int[][] {{1,2,3},{4,5,6}, {7,8,9}};
int[][] clone = array.clone();

//Try this to see magic of shallow copy
//array[2][1]=11;

for(int i=0;i<array.length;i++)
    for(int j=0;j<array[i].length;j++)
        System.out.println("array["+i+"]["+j+"]"+array[i][j]);

for(int i=0;i<clone.length;i++)
    for(int j=0;j<clone[i].length;j++)
        System.out.println("clone["+i+"]["+j+"]"+clone[i][j]);

对我来说，克隆已经完美地完成了，也就是说两个数组具有相同的内容。我能想到的唯一原因是在克隆之后我们实际上修改了原始数组（浅复制就会发挥作用），导致克隆数组不显示某些信息。

顺便说一下，我使用的是Java 1.6，希望这不是问题。

编辑：如果我们只需要理解为什么会出现多维数组的浅复制而不是深复制，请看以下两个事实：

1. 在克隆时，对象总是被克隆为浅复制（对象引用的副本），只有原生类型才会得到真正的副本。在Java中，什么是浅复制？ 2. 在Java中，数组实际上是一个对象。Java中的数组是一个对象吗？ 现在将1和2结合起来，我们知道Java中的多维数组只是一个对象，它具有其他数组对象的引用。

类似于ArrayObj-> {ArrayObj，ArrayObj，ArrayObj};

由于我们在对象内部有其他对象（组合），根据Java克隆规则，我们应该得到浅拷贝。

- Kamal

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我来澄清一下。克隆确实发生了，但它不是深层的。 - Bozho

Answer 4

clone 方法是所谓的浅拷贝（参见 另一个关于 clone 方法的 stackoverflow 回答），这意味着所有元素都通过引用进行复制。

要实现您想要的（也称为深层克隆），您可以使用递归方式复制每个单独的数组，使用 Arrays.copy 来获取每个（子）数组的深层克隆，或者查看 这个关于深层克隆的 stackoverflow 回答。

祝愉快编程 :-)

- Jens Egholm