[C++ Basic] C++ new

안녕하세요! 두두코딩 널두 🥸 입니다 ✋
오늘은 C++ 동적할당에 대해 알아보겠습니다.

🖇 소스코드에 마우스를 올리고 copy 버튼을 누를 경우 더 쉽게 복사할 수 있습니다!

궁금한 점, 보안점 남겨주시면 성실히 답변하겠습니다. 😁
+ 감상평 댓글로 남겨주시면 힘이됩니다. 🙇

Intro.

오늘 포스팅에서는 동적메모리 할당 이유 와 C++ 동적할당 (new / delete)에 대해 알아보겠습니다.

동적메모리 할당 이유

프로그램을 하나 만들어보자.

현재 반에 있는 학생들의 점수표 리스트를 만들고 싶다. 그러면 어떻게 해야되는가?

#include <iostream>
#include <cstdlib>

int main()
{
  int cnt = 0;

  std::cout << "학생 수 ? >> ";
  std::cin >> cnt;

  int* jumsu = (int*)malloc(sizeof(int)*cnt);

  // 점수표 만드는 작업

  free(jumsu)
}

보통 위와 같은 프로그램을 작성하기 위해, 학생 수를 입력받고 각 학생의 점수를 입력받을 수 있는 배열을 만들어 사용한다.

우리는 C언어에서 동적할당을 위해 사용한 함수 malloc 사용해 메모리를 할당 받는다.

malloc을 보게 되면 동적할당 받은 후 int*와 같이 적절한 타입으로 해줘야하는데, 귀찮음을 느낄 수도 있다.

그냥 아래와 같이 배열로 받으면 안되나? 왜 배열이 아닌 동적할당을 활용해야되는건지에 대해 알아보자.

#include <iostream>
#include <cstdlib>

int main()
{
  int cnt = 0;

  std::cout << "학생 수 ? >> ";
  std::cin >> cnt;

  int jumsu[cnt];

  // 점수표 만드는 작업
}

위 코드와 같이, 입력받은 학생 수 기반으로 배열을 만들면 되지 않는지 생각해보자.

위와 같이 입력받은 학생 수로 배열크기를 정하는 코드에는 컴파일러 의존성이 존재한다. 즉, C++ 표준에서는 명확하게 배열의 크기를 변수로 받았을 때 어떻게 동작한다고 정희해두지 않았다. 이를 undefined라고 하는데, 이 경우 컴파일러사가 구현한 방법대로 동작한다.

즉, 컴파일러사가 만약 해당 동작을 허용할 경우, 정상동작하지만 그렇지 않을 경우 컴파일 에러가 발생한다.

우리가 흔히 사용하는 g++ 컴파일러 같은 경우 “정상동작”을 하지만, Window 사의 vc++ 컴파일러 같은 경우 “컴파일 에러”가 발생하게 된다.

따라서, 의존성이 존재하는 방법보다는 안전한 방법 즉, 동작할당을 통해 배열의 크기를 할당받는게 좋은 방법이다.

동적할당의 장점

동적할당을 활용하면 2가지 장점이 있다.

실행시간에 입력받은 값의 크기 만큼 메모리를 할당할 수 있음.
자동으로 메모리해제가 아닌, 사용자가 원하는 시점에 메모리 해제가 가능함.

장점2 번 같은 경우, 동적할당의 큰 장점이다. 만약 배열로 할당할 경우 시스템에 의존해 메모리가 해제된다. 따라서, 삭제될 때 hooking을 통해 내가 원하는 동작을 추가로 할 수 없다.

C++ 동적할당 (new / delete)

우리는 위의 내용을 통해, 동적할당을 사용해야되는 시점 및 장점에 대해 알아봤다.

추가로, C언어의 동적할당이 아닌 C++언어의 동적할당 방법에 대해 알아보자.

C언어의 동적할당의 가장 큰 단점은 타입에 맞춘 캐스팅 작업이다.

#include <iostream>
#include <cstdlib>

int main()
{
  // C style -> 캐스팅 필요
  // 메모리를 열개 할당 받고, p1 포인터에 연결함.
  int* p1 = (int*) malloc (size(int)*10);

  free(p1);
}

위의 코드와 같이, 메모리를 할당 받고 해당 포인터로 연결하기 위해 캐스팅 작업이 필요하다.

C++ 언어의 동적할당 같은 경우 캐스팅 작업이 필요 없다

#include <iostream>
#include <cstdlib>

int main()
{
  // int 1개 할당 4byte
  int* g2 = new int;

  delete g2;
}

위의 코드와 같이 캐스팅은 필요 없고, new 뒤에 그냥 타입을 적어주면 된다. new를 활용한 배열할당은 어떻게 할 수 있을까? “생각보다 간단하다!”

#include <iostream>
#include <cstdlib>

int main()
{
  int* p3 = new int[10];

  delete[] p3;
}

배열할당도 간단하다. new int[배열크기]를 사용하면 된다. 원하는 사이즈를 [ ] 내 넣어주면 메모리할당을 받고, 접근이 가능해진다.

여기서 주의할 점은 delete연산을 할 때, 꼭 delete[]를 사용해 메모리를 해제해야한다.

만약 아래의 코드와 같이 delete[] 가 아닌 delete를 사용할 경우 어떻게 될까????

#include <iostream>
#include <cstdlib>

int main()
{
  int* p3 = new int[10];

  // 아래와 같이 메모리 제거동작을 배열 표시를 안해주고 한다면?
  delete p3;
  // delete[] p3;
}

이 경우는 위에서 언급한것과 같이 undefined 동작으로 규정한다.

C++ 표준에서는 아래와 같이 정의한다.

new를 활용한 [] (배열)을 할당 받을 경우 delete 연산은 [] (배열)을 통해서 하도록 한다 고만 적혀있다.

즉, 위와 같이 사용했을 경우 “어떻게 동작을 한다” 라는 것이 적혀있지 않다. 이 경우 컴파일러 제조사의 재량이다. 따라서, 메모리가 해제가 될수도 있고 안될 수가 있고 혹은 일부만 해제될수도 있다.

이런 사소한 동작이 결국 큰 버그를 유발하기 때문에 꼭 스펙에서 하라는 대로 하자!!

C++ 동적할당의 특징

핵심 특징을 정리해보자.

new와 delet를 활용한다
원하는 타입으로 할당받기 때문에, 캐스팅 동작은 필요없다.
배열로 할당한 경우 delete[]를 활용해 제거하도록 한다.
malloc는 생성자를 호출하지 못하지만, new는 생성자를 호출함.
- 4번의 특징은 객체지향 파트 부분에서 자세히 다루도록 한다.

Outtro.

해당 포스팅은 Ecourse의 C++ Basic 강의를 참고해 작성되었습니다.

강의를 참고하실 분은 여기를 클릭해 확인해주세요!