동적 메모리 할당(Dynamic memory allocation)
: 프로그램이 실행 도중에 히프에서 동적으로 메모리를 할당 받는 것
-> 필요한 때에 필요한 만큼만 할당 받을 수 있어 메모리를 효율적으로 사용할 수 있음.
히프(Heap) : 컴퓨터에서 아직 사용하지 않은 메모리 공간
동적 할당의 단계
- 얼마나 할당 받을 것인지 결정
- 라이브러리 함수 호출
- 운영 체제에게 메모리를 요청
- 충분한 메모리가 존재하면 승인되고 메모리 할당
- 할당된 메모리 사용하여 작업
- 사용이 끝나면 메모리를 다시 운영체제에게 반납 (반납하지 않으면 동적 메모리를 다른 프로그램이 사용하지 못한다 > 반드시 명시적으로 반납 해주어야 함)
동적 메모리는 포인터 말고는 접근할 수 있는 방법이 없다.
new 연산자 - 동적 메모리 할당
p(포인터) = new 동적메모리 타입[동적메모리 개수] {동적 메모리 초기값들 ...};p가 가리키는 첫번째 변수는 p[0] / p로 접근 할 수 있다.
p가 가리키는 두번째 변수는 p[1] / (p+1)로 접근 할 수 있다.
Q. 정적배열과 동적배열의 차이?
A. 정적배열은 컴파일 시에 크기가 결정되어야 함. 동적배열은 new에 의해 생성되고 그 크기를 변경할 수 있다. 그리고 컴퓨터 시스템에 의하여 히프 메모리 영역에 할당된다. 항상 요청이 만족되지는 않는다 > 메모리가 없으면 bad_alloc이란 오류가 발생한다.
delete 연산자 - 동적 메모리 해제
배열을 해제할 때에는 반드시 delete[]를 사용해주어야 한다.
스마트 포인터(Smart pointer)
: 포인터처럼 동작하는 클래스 템플릿. 자동으로 nullptr로 초기화 됨. 프로그래머가 동적 메모리 할당 후에 잊어버려도 자동으로 동적 메모리를 삭제해주는 기능으로 기본 포인터(raw pointer)가 실제 메모리를 가리키도록 초기화 한 후에 기본 포인터를 스마트 포인터에 대입해서 사용한다. -> 메모리를 해제해주지 않으면 메모리 누수가 일어난다.
= 객체 생성과 유사하다. (차이점 : 별도로 백그라운드에서 실행되는건 아님)
= 동적메모리는 컴파일 단계에서 모두 안전하게 처리되므로 실행될 때에는 쓰레기 수집기가 없어도 되고 실행 속도도 빨라진다.
메모리 누수(Memory leak) : 사용이 끝난 메모리를 제대로 해지하지 않아서 컴퓨터 프로그램이 필요하지 않은 메모리를 계속 점유하고 있는 현상.
unique_ptr
: 포인터에 대해 오직 하나의 소유자만 허용하며 shared_ptr이 필요하다는 점을 확실히 알지 못하는 경우에만 사용한다. 기본 포인터를 감싸서 객체로 만든다. 객체에 소멸자를 추가해서 객체가 소멸되면 포인터가 가리키는 메모리 공간도 해제한다. 새 소유자로 이동할 수 있지만 복사나 공유는 안된다. 노후된 auto_ptr을 대체함. 어떤 자료형의 포인터도 감쌀 수 있다.
shared_ptr
: 참조 횟수가 계산되는 스마트 포인터. 원시 포인터 하나를 여러 소유자에게 할당하려고 할 경우 사용 됨. 원시 포인터는 모든 shared_ptr 소유자가 범위를 벗어나거나 소유권 포기할 때까지 삭제되지 않는다.
객체 동적 생성
: 객체가 몇 개나 생성되어야 하는지 알 수 없는 경우에 사용한다.
동적으로 생성된 객체의 멤버에 접근하기 이용해서 도트 연산자를 사용하나 표기법이 번거로워서
(*pDog).getAge(); >> pDog->getAge(); // 이런식으로 표기함.= 클래스의 멤버도 히프에 동적으로 생성할 수 있다. 이럴 경우엔 생성자에서 동적 할당 되어야 하고 소멸자에서 동적 메모리를 해제하여애 한다.
main()에서는 클래스 멤버 변수들이 포인터란 것을 인지하지 못한다. 메모리 관리가 전적으로 클래스의 구현 안에 감춰져 있기 때문.
