C 메모리 할당 및 해제 함수들

메모리 할당

시스템에서 메모리를 ‘동적 할당’하는 경우,
OS가 virtual memory의 ‘heap’ 영역에서
사용 가능한 메모리 블록을 찾아 할당하고
그 주솟값을 반환한다

이러한 ‘heap’영역에 대한 할당이 가능한 이유는,
OS가 가상 메모리 주소 공간을 분리하여,
각각의 프로세스가 메모리의 다른 공간을 사용하며,
어떤 메모리가 사용중인지를 추적하기 때문이다

메모리 할당 함수들

• malloc(Memory Allocation)
  • 매개변수 : size_t size

  • 특징
    

    크기가 size 바이트인 메모리 블록을 할당,
    할당된 메모리는 초기화되지 않은 상태

  • 사용처
    

    메모리를 동적할당할 때 사용

• calloc(Contiguous Allocation)
  • 매개변수 : size_t num_elements(요소 수), size_t elements_size(요소 크기)
    

  • 특징
    

    calloc 함수는 ‘요소 수’ 만큼 ‘요소 크기’ 바이트 요소를 갖는 메모리 블록을 할당,
    해당 메모리들은 0으로 초기화됨

  • 사용처
    

    배열이나 구조체 초기화에 유용하게 사용 가능
    int* a = calloc(n,sizeof(int));
    위 코드는 int 형 요소를 n개 가지는 배열을 생성하고 0으로 초기화하였다

• realloc(Reallocate Memory)
  • 매개변수 : void* ptr, size_t new_size

  • 특징
    

    realloc 함수는 이미 할당된 메모리 블록(ptr이 가리키는 메모리)의 크기를
    new_size로 변경하려고 시도한다
    (이 때, 확장할 수 있다면 기존 메모리 블록의 크기가 늘어난다)
    그렇지 않다면, 새로 메모리를 할당할 수 있는
    공간을 찾은 후, 이전 데이터를 복사해준다
    => 다만 실패시, 기존 데이터를 유지하고 null을 반환한다

  기존 데이터를 유지한 채로, 크기를 조절할 수 있다

  • 사용처
    

    동적 배열의 크기를 동적으로 조절할 때 유용

메모리 해제

메모리 해제를 통해,
해당 프로세서는 자신의 힙 공간에서 할당한
메모리 블록을 해제하여,
시스템의 메모리를 효율적으로 사용할 수 있도록 하며,
메모리 누수를 방지할 수 있다

• 메모리 누수?
  

  동적으로 할당된 메모리를 해제하지 않고,
  해당 메모리에 접근이 불가능한 상황
  (해당 프로세스가 종료되면 OS가 회수하여 반환되지만,
  프로세스가 종료되기 전까지는 불필요한 메모리 공간을 잡아먹어
  시스템의 리소스 사용을 비효율적으로 만든다)

메모리 해제 함수

• free(Free Memory)
  
  • 매개변수 : void* ptr

  • 특징
    

    free 함수는 힙 메모리에서 동적으로 할당된 메모리 블록을 해제한다
    메모리를 해제하고, 시스템에 반환하여, 다른 부분에서 사용할 수 있게 한다
    

  • 사용처
    

    동적으로 할당된 메모리를 더 이상 사용하지 않을 때 사용