Microsoft Tech Camp Day 2 (3) 메모리 동적할당

*메모리 동적할당

지역변수는 stack에 저장되어 선언할 수 있는 메모리 크기를 제한합니다.(1Mbyte)

할당한 메모리를 Heap에 저장하여 stack보다 큰 메모리를 할당할 수 있습니다.

지역변수라 사용여부와 관계없이 종료될 때까지만 메모리를 점유합니다.

메모리사용시점과 소멸시점을 정할 수 있기 때문에 효율적인 메모리 사용이 가능합니다.

메모리 크기를 변경하기 위해서는 해당 프로그램을 재컴파일 해야하며, 이 때 실행 중 사용할 메모리 크기를 정할 수 있습니다.

  포인터를 이용하여 실행중 가변적인 크기의 메모리를 할당하고 해제할 수 있는데 이를 메모리 동적 할당이라고 합니다.

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#include <stdlib.h>   //메모리 동적할당 void *malloc (size_t, size);   //메모리 해제 void free(void *memblock);

Malloc 함수는 할당된 메모리 주소의 값을 반환할 때 정해진 변위가 없다는 의미로 void * 형을 반환하기 대문에 포인터 변수로 주소를 받을 때에는 캐스팅을 해야합니다.

사용 후 free 함수를 이용해 반드시 메모리를 해제해 주어야 합니다.

Heap에 할당된 메모리는 stack에 할당된 메모리와 달리 스스로 해제되지 않습니다.

VMM이 포인터 유효성 검사를 실시하므로 배열이 포인터보다 속도가 빠릅니다.

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//heap 영역에 1byte 메모리 공간을 확보하고 //시작주소를 char * 타입으로 변환 저장 char *p = (char *)malloc(1);   //할당한 메모리 해제 free(p);

  메모리 크기를 비슷하게 구성(4byte) 하거나 크게 할당받은 뒤 구역 재설정을 실시하면 속도를 빠르게 할 수 있습니다.

  동적할당을 할 때 하나의 데이터 형을 저장할 수 있는 크기가 아닌 배열처럼 여러개의 데이터형을 저장할 수 있는 크기의 메모리도 할당이 가능합니다.

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int i; char *p1, *p2;   //char 크기만큼 메모리 할당 p1 = (char *)malloc(sizeof(char));   //5개의 항목을 가진 char 배열 크기만큼의 메모리 할당 p2 = (char *)malloc(sizeof(char)*5);   *p1 = 0;   for(i = 0; i < 5; i++) *(p2+i) = i;   void main() {     int *p, count, j, sum = 0;     printf("숫자 입력: ");     scanf("%d", &count);     p = (int *)malloc(sizeof(int)*count); for { ... } printf(...);   free(p);   }

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//Worst case : 직접적인 형태의 메모리 할당 int *p = (int *)malloc(sizeof(int)*5); int **pp = &p; free(p);   //worse case: 배열포인터를 이용한 메모리 할당 int *p_data[3]; for(i = 0; i < 3; i++){     p_data[i] = (int *)malloc(sizeof(int)*5); }   for(i = 0; i < 3; i++) free(p_data[i]);

두번째 케이스를 잠시 보겠습니다.

int *p_data[3]; -> 배열 하나에 포인터가 세개 12byte=3*4byte

int (*p_data[3]); -> 포인터 한 개가 가리키는 변위의 크기: 4byte 1*12byte

아래는 3차원 동적할당 후 메모리 구조를 출력하는 예제입니다.

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#include <stdio.h> #include <memory.h> #include <stdlib.h>     void EnterToContinue(){     int c;     printf("press ENTER to continue..");     fflush(stdin);     do c = getchar();     while (c != '\n'); }   int main(void) {     //array dimensions     int x, y, z;     //array iterators     int k, j, i;     //integer for count, pause     int count = 0, pause = 0;         //ask size of array     printf("Determine the number of X : ");     scanf_s("%d", &x);     printf("Determine the number of Y : ");     scanf_s("%d", &y);     printf("Determine the number of Z : ");     scanf_s("%d", &z);       //make array     int ***arr = (int ***)malloc(z*sizeof(int**));     for (i = 0; i < z; i++){         arr[i] = (int **)malloc(y*sizeof(int*));         for (j = 0; j < y; j++){             arr[i][j] = (int*)malloc(x*sizeof(int));             for (k = 0; k < x; k++){                 arr[i][j][k] = count;                 count++;             }         }     }         //show array     for (i = 0; i < z; i++){         printf("    z= %d\n", i);         for (j = 0; j < y; j++){             printf("y= %d   ", j);             for (k = 0; k < x; k++){                 printf("%2d ",arr[i][j][k]);             }             printf("\n");         }         printf("\n");     }                 //deallocates a memory block     for (i = 0; i < x; i++){         for (j = 0; j < y; j++){             free(arr[i][j]);         }         free(arr[i]);     }     free(arr);       EnterToContinue(); }