메모리 구조

- 프로그램이 실행되기 위해서는 운영체제(OS)가 프로그램의 정보를 메모리에 로드해야 한다.
- 또한 프로그램이 실행되는 동안 CPU가 코드를 처리하기 위해서는, 메모리가 명령어와 데이터들을 저장해야 한다.
- 프로그램이 운영체제로부터 할당받는 대표적인 메모리 공간은
코드(Code), 데이터(Data), 힙(Heap), 스택(Stack) 영역으로 나뉜다.

코드(Code) 영역
- 실행할 프로그램의 코드가 저장되는 영역으로, 텍스트 영역이라고도 한다.
- CPU는 코드 영역에 저장된 명령어를 하나씩 가져가서 처리하게 된다.
- 프로그램이 시작하고 종료될 때까지 메모리에 계속 남아있는다.
데이터(Data) 영역
- 전역 변수와 정적(static) 변수가 저장되는 영역
- 프로그램의 시작과 동시에 할당되고, 프로그램이 종료되어야 메모리에서 소멸한다.
# include <studio.h>
int a = 10;
int b = 20;
int main() {
. . .
return 0;
}
힙(Heap) 영역
- 필요에 의해 동적으로 메모리를 할당할 때 사용
- 사용자가 직접 관리할 수 있는, 해야만 하는 메모리 영역
- 변수를 할당하고 해제하는 책임이 있다.
- 가비지 컬렉터가 없으면 프로그래머가 직접 관리(할당/해제)해줘야 한다.
- 선입선출(FIFO, First-In-First-Out)
- 메모리의 낮은 주소에서 높은 주소의 방향으로 할당된다.
- 스택보다 큰 메모리를 할당받기 위해 사용
- 메모리 크기 제한이 없다.
- 런타임에 크기 결정
장점
- 변수를 전역적으로 액세스할 수 있다.
- 메모리 크기 제한이 없다.
단점
- 상대적으로 느린 액세스 (할당/해제가 느리다.)
- 운영체제마다 메모리 관리가 다르기 때문에 어렵다.
int main{
int arr[10];
int i = 0;
scanf("%d", &i);
int arr[i];
return 0;
스택(Stack) 영역
- 함수 호출 시 생성되는 지역 변수와 매개 변수가 저장되는 영역
- 함수 호출이 완료되면 소멸한다.
- 후입 선출(LIFO, Last-In First-Out)
- 메모리의 높은 주소에서 낮은 주소의 방향으로 할당된다.
- 컴파일 타임에 크기 결정
장점
- 매우 빠른 액세스 (할당, 해제가 빠르다, 힙보다 빠르다.)
- 변수를 명시적으로 할당/해제할 필요가 없다.
단점
#include <studio.h>
void fct1(int);
void fct2(int);
int a = 10;
int b = 20;
int main() {
int i = 100;
fct1(i);
fct2(i);
return 0;
}
void fct1(int c) {
int d = 30;
}
void fct2(int e) {
int f = 40;
}

오버플로우

- 한정된 메모리 공간이 부족하여 메모리 안에 있는 데이터가 넘쳐 흐르는 현상
- 힙은 메모리 위쪽 주소부터 할당되고,
스택은 메모리 아래쪽 주소부터 할당되기 때문에
각 영역이 상대 공간을 침범하는 일이 발생할 수 있다.
힙 오버 플로우
스택 오버 플로우
참고
https://hooun.tistory.com/193
https://all-young.tistory.com/17
https://velog.io/@tonic523/힙-영역-vs-스택-영역
https://helloworld-japan.tistory.com/33