C 언어 - 동적 메모리 할당 (dynamic memory allocation) | malloc , free , stdlib.h , memset

 

* malloc 함수, free 함수

 

메모리를 할당하고, 해제하는 malloc과 free함수는 stdlib.h 헤더파일내에 정의되어 있다.

malloc (Meomory Allocation) : 사용할 메모리 공간을 확보하도록 해준다. 이때 공간의 크기는 byte단위이다.

free : 할당했던 메모리 공간을 해제한다.

 

* 동적 메모리 할당하기

 

malloc 함수를 이용하여, 원하는 시점에 원하는 size만큼 메모리를 할당하기 때문에, 동적 메모리 할당 이라고 한다.(dynamic memory allocation)

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
    int *pointer ;   // 포인터 선언
    pointer = malloc(sizeof(int));   // int의 사이즈만큼 메모리 할당. (4byte)
    printf("%p", pointer);   // 할당된 메모리의 주소 출력.
    free(pointer);      // 메모리 할당 해제
}

포인터 = malloc(size); 형식으로 할당하면 된다.

 

* 스택(stack)과 힙(heap)

 

malloc을 이용하여 메모리를 할당하면 , 힙 영역에 공간을 잡는다. 힙에 저장되는 경우는 반드시 메모리 해제를 해줘야한다. (free함수를 이용하여)

일반변수를 이용한다면, 스택에 공간을 차지하며, 따로 해제를 해주지 않아도된다.

 

* memset 함수

memset (memory set)함수는 원하는 크기만큼 , 원하는 값으로 한번에 설정하도록 도와주는 함수이다.

string.h 헤더에 정의되어있으며 , memset(포인터, 넣을 값 , size);  형태로 사용하면 된다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main(){
	int *pointer1 = malloc(10);  // 포인터변수 pointer1 에 10 byte할당
	memset(pointer1 , 0 , 10);  // (pointer1가 가리키는 공간을, 0으로 채운다, 10byte만큼)
    printf("%d", *pointer1);
    free(pointer1);
    return 0;
}

출력 >>>>>>  0

 

memset 함수던 malloc 함수던 할당할size에 숫자를 넣기보다는 sizeof(자료형)의 형태로 사용한다.

 

*널 포인터 (null pointer)

널 포인터는 메모리가 할당되지 않은 포인터를 말한다. 메모리가 할당되지 않았으므로, 가리키는것도 아무것도 없다.

그렇기 때문에 또 역참조도 할 수없다.

#include <stdio.h>

int main(){
	int *pointer1 = NULL;
    printf("%p\n", pointer1 );
    return 0;
}

출력 >>>>>>>  00000000

이러한 널 포인터는 메모리를 할당하기전에, 이미 메모리값을 갖고있는지 확인하는 용도로 사용된다.

 

 

 

* 포인터에 할당된 메모리를 배열처럼 사용하기.

포인터에 malloc 함수로 메모리를 할당하면, 배열처럼 인덱스를 통해 접근이 가능하다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>    // malloc, free 함수 포함 헤더파일

int main()
{
    int *numPtr = malloc(sizeof(int) * 10);    // int 10개 크기만큼 동적 메모리 할당
    numPtr[0] = 10;    // 배열처럼 인덱스로 접근하여 값 할당
    printf("%d\n", numPtr[0]);    // 배열처럼 인덱스로 접근하여 값 출력
    free(numPtr);    // 동적으로 할당한 메모리 해제
    return 0;
}

 

int *numPtr = malloc(sizeof(int)*10);

int numArr[10] ;

즉, 위의 포인터와, 배열은 같은 역할을 수행 할 수 있다.

1차원 배열 뿐 아니라, 2차원, 3차원 배열도 이와 같은 방식으로 포인터를 이용하여 구현할 수 있다.

 

* 포인터에 할당된 메모리를 2차원 배열처럼 사용하기.

 

2차원 배열은 반복문을 통해 메모리를 할당하고, 다시 반복문을 통해 메모리를 해제해야한다.

 

• 세로 공간 메모리할당 : 자료형 **포인터이름 = malloc(sizeof(자료형 *) * 세로크기);
• 가로 공간 메모리할당 : (반복문을 통해) 포인터[i] = malloc(sizeof(자료형) * 가로크기);

 

포인터를 2차원 배열처럼 사용하기