14장 동적 메모리의 이해와 활용하기
1. 동적 메모리 이해하기
1) 메모리 할당 방식
- 메모리 할당 방식
| 방식 | 할당 시점 | 메모리 반납 | 메모리 관리 |
|---|---|---|---|
| 정적 메모리 할당 | 프로그램 | 프로그램 | 비효율적 |
| (static memory allocation) | 실행 전 | 종료 후 | |
| 동적 메모리 할당 | 프로그램 | 프로그램 | 효율적 |
| (dynamic memory allocation) | 실행 중 | 실행 중 |
2) 동적 메모리 할당과 반납
- 헤더파일 : <stdlib.h>
- 동적 메모리 할당 관련 함수
|방식|설명|
|malloc()|메모리 할당(초기화 안함)|
|calloc()|메모리 할당(초기화 함|
|realloc()|메모리 재할당|
|free()|메모리 반납|
2. 동적 메모리 활용하기
1) 연결 리스트(linked list)
- 데이터들을 연결 포인터를 이용하여 관리하는 자료구조(data structure)
- 하나의 데이터들과 연결 포인터를 노드(node)라고 함
- 시작 노드를 헤드(head)라고 하고, 데이터는 사용하지 않음
2) 연결 리스트의 종류
- 단순 연결 리스트(singly linked list)
- 원형 단순 연결 리스트(circular singly linked list)
- 이중 연결 리스트(doubly linked list)
- 원형 이중 연결 리스트(circular doubly linked list)
3) 단순 연결 리스트(singly linked list) 구현
- 노드 구현
- 구조체로 표현
- 노드의 연결 포인터는 구조체 포인터로 표현
- 데이터 노드 추가
- 단순 연결 리스트의 마지막 노드 다음으로 추가
- 마지막 노드의 연결 포인터에 데이터 노드 연결
- 데이터 노드 삽입
- 삽입하고자 하는 노드의 연결 포인터에 이전 노드의 연결 포인터 지정
- 이전 노드의 연결 포인터에 삽입하고자 하는 노드의 주소값 지정
- 데이터 노드 삭제
- 이전 노드의 연결 포인터에 삭제하고자 하는 노드의 연결 포인터 지정
- 메모리 반납
3. 단원 정리
1) 단순 연결 리스트를 이용하여 회원관리 프로그램 작성
2) 회원 추가, 삽입, 삭제, 검색, 목록보기 기능 구현
3) 회원 추가 시 마지막 노드에 추가
4) 회원 삽입 시 위치 입력받기
5) 회원 삭제 및 검색 시 회원이름 입력받기
#include "SLLtotal.h"
enum MENU { END, APPEND, INSERT, DELETE, SEARCH };
enum MENU select;
int main()
{
NODE_t* data = NULL;
initialize_SLL(); // 연결 리스트 생성(head 생성)
while (head != NULL) { // 연결 리스트가 생성되었으면 반복
system("cls"); // 화면 지우기
print_node(); // 연결 리스트 전체 화면 출력
printf("1 : 데이터 추가\n");
printf("2 : 데이터 삽입\n");
printf("3 : 데이터 삭제\n");
printf("4 : 데이터 검색\n");
printf("0 : 종료\n");
printf(">> ");
scanf_s("%d", &select); // 메뉴선택
if (select == END) break;
switch (select) {
case APPEND : // 추가
data = new_node(); // 새로운 노드 입력받아서 생성
if (data != NULL) append_node(data); // 연결 리스트에 추가
break;
case INSERT : // 삽입
data = new_node(); // 새로운 노드 입력받아서 생성
if (data != NULL) {
int position = 0;
printf("몇번째에 삽입할까요? : ");
scanf_s("%d", &position);
insert_node(position, data); // 새로운 노드 삽입
}
break;
case DELETE : // 삭제
delete_node();
break;
case SEARCH : // 검색
search_node();
break;
}
}
}
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct MEMBER {
char name[20];
int age;
struct MEMBER* next;
} NODE_t;
NODE_t* head;
void initialize_SLL() {
head = (NODE_t*)calloc(1, sizeof(NODE_t));
if (head == NULL) {
printf("단순 연결 리스트를 생성하지 못했습니다!!\n");
}
else {
printf("단순 연결 리스트 생성을 성공하였습니다.!!\n");
}
}
void print_node() {
printf("===================\n");
NODE_t* p = head;
while (p->next != NULL) {
p = p->next;
printf("이름[%s], 나이[%3d]\n", p->name, p->age);
}
printf("===================\n");
}
NODE_t* new_node() {
NODE_t* data = (NODE_t*)calloc(1, sizeof(NODE_t));
if (data != NULL) {
printf("이름을 입력하세요 : ");
scanf_s("%s", data->name, sizeof(data->name));
printf("나이를 입력하세요 : ");
scanf_s("%d", &data->age);
}
else {
printf("메모리 할당 실패!\n");
}
printf("새로운 데이터를 생성하였습니다.[%s][%d]\n", data->name, data->age);
return data;
}
void append_node(NODE_t *data) {
NODE_t* p = head;
while (p->next != NULL)
p = p->next;
p->next = data;
printf("새로운 데이터를 추가하였습니다.[%s][%d]\n", data->name, data->age);
}
void insert_node(NODE_t* prev, NODE_t* data) {
data->next = prev->next;
prev->next = data;
printf("새로운 데이터를 삽입하였습니다.[%s][%d]\n", data->name, data->age);
}
void delete_node(NODE_t* data) {
NODE_t* p = head;
while (p->next != data) {
p = p->next; // data 이전 노드를 반복해서 찾음
}
if (p != NULL) {
p->next = data->next;
printf("데이터를 삭제하였습니다.[%s][%d]\n", data->name, data->age);
free(data);
}
}
<Result>
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순번 이름 나이 전화번호
========================================
[1] 박장군 54 010-1111-1111
[2] 장군봉 34 010-4444-4444
[3] 김공주 23 010-3333-3333
========================================
1 : 데이터 추가
2 : 데이터 삽입
3 : 데이터 삭제
4 : 데이터 검색
0 : 종료
>>
DataEngineer Lee.