3. 메모리의 동적할당
런타임에 메모리를 할당 받는 것
데이터 영역과 스택 영역에 할당되는 메모리의 크기는 컴파일 타임에 미리 결정된다. 하지만 힙영역의 크기는 프로그램이 실행되는 도중인 런타임에 사용자가 직접 결정하게 된다. 이를 메모리의 동적할당이라고 한다.
3-1. C언어의 malloc 과 free
3-1-1. malloc()
프로그램이 실행 중일 때, 사용자가 직접 힙 영역에 메모리를 할당해주는 함수
// [malloc 함수의 원형]
#include <stdlib.h>
void *malloc(size_t size); - 할당받고자 하는 메모리의 크기를 바이트 단위의 인수로 전달받는다.
- 이후, 전달받은 메모리의 크기에 맞는, 아직 할당되지 않은 메모리 블록을 찾아, 첫번째 바이트의 주소값을 반환한다.
- 주소값을 반환하므로, 힙 영역에 할당된 메모리 공간으로 접근하려면 포인터를 사용해야한다.
- 만약 적당한 블록이 없다면 널 포인터를 반환한다.
3-1-2. free()
힙 영역에 할당받은 메모리 공간을 다시 운영체제로 반환해주는 함수
메모리의 동적할당으로 힙 영역에 생성된 메모리의 크기는 런타임 내내 변화된다. 다 사용한 메모리를 해제해주지 않으면 메모리가 부족해질 수 있다.
free()함수를 통해 사용이 끝난 메모리는 해제해주어 메모리 누수를 방지하도록 하자.
// [free 함수의 원형]
#include <stdlib.h>
void free(void *ptr);- 인수로 해제하고자 하는 메모리 공간을 가리키는 포인터를 전달받는다.
- 인수타입이 void형 포인터 : 어떠한 타입의 포인터여도 인수로 전달될 수 있다.
3-2. C++의 new와 delete
C언어의 malloc과 free를 이용한 동적 할당에서는 아래와 같은 불편함이 존재한다.
- 할당 대상의 정보를 무조건 바이트 단위로 전달해야함
- 반환형이 void포인터이므로 적절한 형 변환이 필요함
이 불편함을 해소하기위해 C++에서는 new와 delete를 사용한다.
malloc()--->new()
free()--->delete()
3-2-1. new()
int *ptr1 = new int;
double *ptr2 = new double;
int *arr1 = new int[3];
double *arr2 = new double[7];const 키워드를 사용하지 않고서는 참조자의 선언은 변수에만 가능하다. C++의 new 연산자를 이용해서 할당된 메모리 공간은 변수로 간주되어 참조자의 선언이 가능하다.
3-2-2. delete()
delete ptr1;
delete ptr2;
delete []arr1;
delete []arr2;new 연산 시 반환된 주소 값을 대상으로 delete 연산을 진행하되, 할당된 영역이 배열의 구조라면 []를 추가로 명시해주면 된다.
3-2-3. malloc/free -> new/delete
아래 예제를 통해 비교해보면, new와 delete를 사용한 동적할당 및 해제가 훨씬 간단한 것을 알 수 있다.
#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;
char * making(int len){
// 1. malloc 을 이용한 동적할당
char *str = (char*)malloc(sizeof(char)*len);
// 2. new 를 이용한 동적할당
char *str = new char[len];
return str;
}
int main(){
char *str = making(20);
strcpy(str, "Hello world!");
cout << str << endl;
// 1. free 를 이용한 동적할당 해제
free(str);
// 2. delete 를 이용한 동적할당 해제
delete []str;
return 0;
}결론!
C++ 에서는
new와delete를 이용하자!
<출처 : 윤성우의 열혈 C++ 프로그래밍>
위 책을 공부하며 정리한 내용입니다.
