기술면접대비
using System;
public class Logger
{
public string LogMessages { get; private set; }
public Logger()
{
LogMessages = string.Empty;
}
public void Log(string message)
{
LogMessages += message + "\n";
}
}
public class Program
{
public static void Main()
{
Logger logger = new Logger();
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
logger.Log("This is log message number " + i);
}
Console.WriteLine("Logging completed. Total log length: " + logger.LogMessages.Length);
}
}1. 위의 코드가 문제가 되는 이유를 메모리 관점에서 설명해주세요.
2. 아래와 같이 string이 아닌 StringBuilder가 권장되는 이유는 무엇일까요?
public class Logger
{
private StringBuilder logMessages;
public Logger()
{
logMessages = new StringBuilder();
}
public void Log(string message)
{
logMessages.Append(message).Append("\n");
}
public override string ToString()
{
return logMessages.ToString();
}
}답변
- 위 코드에서는 Logger 클래스가 로그 메시지를 누적하기 위해 string을 사용하고 있습니다. string은 불변(immutable) 객체이기 때문에 문자열을 변경할 때마다 새로운 문자열 객체를 생성합니다. 이로 인해 다음과 같은 문제점이 발생합니다:
메모리 낭비: 매번 Log 메소드가 호출될 때마다 새로운 문자열 객체가 생성되고, 기존 문자열과 새로운 문자열이 결합된 새로운 문자열 객체가 생성됩니다. 이렇게 되면 로그 메시지가 추가될 때마다 새로운 문자열 객체가 생성되므로 메모리 사용량이 급격히 증가합니다.
GC 부담 증가: 불필요하게 많은 문자열 객체가 생성되고, 기존 문자열 객체는 더 이상 사용되지 않으므로 가비지 컬렉션(GC)이 자주 발생하게 되어 성능이 저하됩니다.
따라서, 로그 메시지가 많아질수록 메모리 사용량과 GC로 인한 성능 저하가 심각해질 수 있습니다.
- StringBuilder를 사용하는 것이 권장되는 이유는 다음과 같습니다:
효율적인 메모리 사용: StringBuilder는 내부적으로 버퍼를 사용하여 문자열을 조작하므로 문자열을 추가하거나 수정할 때 새로운 객체를 생성하지 않습니다. 따라서 메모리 사용이 효율적입니다.
성능 향상: StringBuilder는 문자열 조작을 위한 메모리 할당과 복사를 최소화하므로 대량의 문자열 결합 작업에서 성능이 크게 향상됩니다. 문자열 추가 작업이 많은 경우, StringBuilder는 매우 빠르게 동작합니다.
가비지 컬렉션 감소: 불필요한 문자열 객체 생성을 피하므로 GC가 처리해야 할 객체 수가 줄어들어 GC 부담이 줄어듭니다.
따라서, 많은 문자열 결합 작업이 필요한 경우 StringBuilder를 사용하는 것이 메모리 사용과 성능 면에서 더 효율적입니다.
설명문제
- 가비지 컬렉터란 무엇인가요?
- 가비지 컬렉터의 장점과 단점에 대해 설명해주세요.
- 가비지 컬렉터의 세대 개념에 대해 설명해주세요.
- 박싱, 언박싱을 사용할 때 주의해야 할 점은 무엇일까요?
- 오브젝트 풀을 사용하면 메모리 관리에 도움이 되는 이유가 무엇일까요?
답변
-
가비지 컬렉터(Garbage Collector)란 무엇인가요?
가비지 컬렉터(GC)는 프로그램이 동적으로 할당한 메모리 중 더 이상 사용되지 않는 메모리를 자동으로 해제해주는 메모리 관리 시스템입니다. 이를 통해 개발자는 메모리 관리에 대한 부담을 덜고, 메모리 누수를 방지할 수 있습니다. GC는 주로 객체의 생명 주기를 추적하여, 참조되지 않는 객체를 탐지하고 메모리를 회수합니다. -
가비지 컬렉터의 장점과 단점에 대해 설명해주세요.
장점:
자동 메모리 관리: 프로그래머가 메모리를 직접 관리하지 않아도 되므로, 메모리 누수 및 해제 오류를 줄일 수 있습니다.
안전성: 메모리를 자동으로 관리함으로써, 포인터 오류와 같은 저수준 메모리 관리 문제를 방지할 수 있습니다.
생산성 향상: 개발자는 메모리 관리보다는 비즈니스 로직 구현에 집중할 수 있습니다.
단점:
예측 불가능한 성능: GC가 작동할 때 일시적으로 프로그램의 성능이 저하될 수 있으며, 이로 인해 성능 예측이 어려울 수 있습니다.
추가적인 메모리 오버헤드: GC는 메모리를 추적하기 위해 추가적인 메모리를 사용합니다.
지연 현상: GC가 실행될 때 프로그램이 잠시 멈추는 "stop-the-world" 현상이 발생할 수 있습니다.
- 가비지 컬렉터의 세대 개념에 대해 설명해주세요.
가비지 컬렉터의 세대(Generation) 개념은 객체의 생명 주기에 따라 메모리를 관리하는 방법입니다.
이를 통해 GC의 효율성을 높입니다. 일반적으로 GC는 객체를 다음과 같이 세 가지 세대로 나눕니다:
영 세대(Young Generation): 새로 생성된 객체가 할당되는 영역입니다. 객체의 대부분은 여기에서 생성되고 곧바로 수집됩니다. 수집되지 않은 객체는 다음 세대로 이동합니다.
중년 세대(Mid Generation): 영 세대에서 살아남은 객체가 이동하는 영역입니다. 이 세대에서는 객체가 상대적으로 더 오래 살아남습니다.
노년 세대(Old Generation): 중년 세대에서 살아남은 객체가 이동하는 영역입니다. 오래된 객체가 주로 위치하며, 수집 빈도가 낮습니다.
- 박싱(Boxing), 언박싱(Unboxing)을 사용할 때 주의해야 할 점은 무엇일까요?
박싱은 값 형식을 참조 형식으로 변환하는 것이고, 언박싱은 그 반대입니다. 박싱과 언박싱을 사용할 때 주의해야 할 점은 다음과 같습니다:
성능 문제: 박싱과 언박싱은 추가적인 메모리 할당과 복사를 수반하므로, 빈번하게 사용할 경우 성능 저하가 발생할 수 있습니다.
유효성 검사: 언박싱을 할 때 원래의 값 형식과 맞지 않으면 InvalidCastException이 발생할 수 있으므로, 타입을 정확히 맞춰야 합니다.
메모리 사용량 증가: 박싱된 값 형식은 힙에 저장되므로, 힙 메모리 사용량이 증가할 수 있습니다.
- 오브젝트 풀(Object Pool)을 사용하면 메모리 관리에 도움이 되는 이유가 무엇일까요?
오브젝트 풀은 객체를 재사용할 수 있도록 관리하는 디자인 패턴입니다. 오브젝트 풀을 사용하면 다음과 같은 이유로 메모리 관리에 도움이 됩니다:
메모리 할당 및 해제 비용 감소: 객체를 반복적으로 생성하고 파괴하는 대신, 필요한 객체를 미리 생성해 두고 재사용하므로 메모리 할당 및 해제 비용을 줄일 수 있습니다.
가비지 컬렉션 부담 감소: 객체 재사용을 통해 메모리 누수를 방지하고, 불필요한 객체 생성을 줄여 GC의 부담을 줄일 수 있습니다.
성능 향상: 객체를 재사용하므로 성능이 중요한 애플리케이션에서 응답 시간을 단축할 수 있습니다.
