크래프톤 정글 주제별 탐구 - 메모리의 동적 할당

정의

가상 메모리에는 코드, 데이터, 힙, 스택 영역이 있었다. 이중, 데이터 영역과 스택 영역은 전에 컴파일 타임에 미리 결정된다고 했다.

하지만, 힙 영역의 경우 프로그램이 실행되는 도중인 런타임(Run time)에 사용자의 결정에 따라 할당된다! 이렇게 런타임에 할당받는 것을 우리는 메모리의 동적 할당(Dynamic Allocation)이라고 한다.

Malloc 함수

기본적으로 우리가 공간을 할당할 때에는 malloc함수를 사용한다. malloc 함수는 stdlib 헤더에 있다. 원형은 다음과 같다.

#include <stdlib.h>
void *malloc(size_t size);

이와 같이, malloc 함수는 인수로 할당받고자 하는 메모리의 크기를 바이트 단위로 받으며, 이를 할당한 뒤에는 이의 첫번째 바이트를 가리키는 주소값을 반환한다. 힙 영역에 공간이 없으면 Null 포인터를 반환한다.

Free 함수

공간을 할당하면 해제해야 한다! Free 함수는 이 힙 영역에 할당받은 공간을 다시 OS에게 되돌려주는 역할을 한다.

이를 해제 안하면, 메모리 누수(memory leak)가 발생한다.

사용법은 아래와 같다.

#include <stdlib.h>
void free(void* ptr);

calloc 함수

calloc 함수는 malloc과 비슷하지만, 잘 쓰지 않는다.

calloc 함수는 할당하고자 하는 메모리의 크기를 두개의 인수로 나누어 받으며, 메모리를 할당받은 후에 해당 메모리의 모든 비트값을 0으로 초기화해준다!

#include <stdlib.h>
void *calloc(size_t nmemb, size_t size);

첫번째 인수 nmemb는 메모리 블록의 갯수, 두번째 인수 size는 각 블록의 바이트 수를 나타낸다. 그래서, nmemb의 수만큼의 메모리 블록을 할당할 수 있게 한다.

realloc 함수

realloc 함수는 이미 할당된 메모리의 크기를 바꾸어 재할당할 때 사용한다.

#include <stdlib.h>
void *realloc(void *ptr, size_t size);

첫번째 인수는 크기를 바꾸고자 하는 메모리 공간을 가리키는 포인터를, 두번째 인수는 재할당할 크기를 전달한다.

첫번째 인수가 NULL이면 malloc과 동일한 동작을 한다.