'동적할당'에 해당되는 글 4건

  1. 2008.10.24 동적 할당 이야기 - 3 (1)
  2. 2008.10.22 동적할당 이야기 - 2 (1)
  3. 2008.10.21 동적할당 이야기 - 1
  4. 2007.08.29 무한루프,, 동적 할당,, 리소스 관리..
Study- MSC/Computer2008. 10. 24. 19:48
  이번 포스팅에서는 동적할당을 객체의 생성쪽으로 확장해 보고자 한다. 먼저 말해두지만 이 포스팅은 포인터나 객체, 클래스를 설명하기 위한 포스팅이 아니다. 어디까지나 이런 사항에 대한 기본적인 지식은 알고 있다고 가정하고 진행하겠다. 우선 C++에서 Example이라는 클래스가 있고, 그것에 대한 객체를 생성해 보자.

Example ex;

  자. ex라는 객체가 생성되었다. 아마 특별한 문제 없이 제대로 돌아갈 것이다. 그리고 파괴도 잘 될 것이다. 하지만 이런 방식의 객체 생성은 권하고 싶지 않다. 대신 이런 객체의 생성을 권한다.

Example* pEx = new Example();

  위 방식은  Example라는 클래스 형식으로 메모리 공간에 할당을 한 후 그 주소를 pEx 포인터 변수에 넣어서 사용하게 하는 방식이다. 앞선 포스팅에서, 메모리의 어딘가에(HEAP) 공간을 할당한다고 했는데 위 방식도 바로 이런 방식이다. 이렇게 해 놓으면 이어서 이렇게도 가능하다

Example *pEx = new Example();
pEx = new Example();

  잘 이해가 가지 않을것이다. 무슨 이야기냐면 한 객체를 메모리에 생성하여 한 포인터에 주소를 기억시켰는데, 그 포인터를 재사용하여 또다른 객체를 또 생성하여 그 주소를 넣을 수 있다는 이야기이다. 물론 위 코드는 첫 객체의 해제에서 문제가 발생하지만 이런식으로 좀 더 코드에 유연성을 줄 수 있다. 그렇지 않으면 Example ex1,ex2; 등의 방식으로 객체를 생성해야 하는 문제가 발생한다.
  앞서 말한 유연성 외에도 이런 방식의 동적 할당을 통한 객체 생성은 맨 처음 말한 동적할당의 장점을 최대한 살릴 수가 있게 된다. 객체는 일반 변수보다 여기 저기서 사용될 가능성이 많다. 무슨 말이냐면 지역 변수 이상의 용도로 사용될 가능성이 많다는 이야기이다. 만약에 게임을 만들때 적을 표현하는 클래스가 있고 그 객체를 생성한다고 하면 상황에 따라 계속해서 적을 만들어 내야 하므로 동적 할당이 필요 할 수 밖에 없다.(int형으로 적을 표현할수는 없지 않은가?)
  이제까지는 객체를 동적할당 할 때 포인터를 이용하였다. 그 이유는 C++은 기본적으로 Call by Value 방식이기 때문이기 때문인데 이는 변수 및 객체의 사용을 한정적인 위치에서만 사용할 수 밖에 없게 만든다. 이 틀을 극복하기 위해서 메모리상의 주소로 읽기 위한 포인터가 사용되는데, 여기서 한단계 더 나가서 레퍼런스라는 개념이 나온다. 적어도 여기서는 Call by Reference와 Call by Address의 개념을 다르게 두자. Call by Address는 결론적으로는 포인터의 값을 이용한 Call by Value로 볼 수 있다. 엄밀하게 말하면 Call by Reference와는 다르다.(물론 내부적으로 이놈도 포인터를 쓰긴 쓴다.)
  말이 샜는데, C++ 이후의 객체 지향 언어는 기본 참조 방식을 Call by Value가 아니라 Call by Reference를 채택한 경우가 많다. JAVA가 그렇고, C#이 그러며, 심지어 Visual Basic도 Call by Reference가 기본이다.
  무슨 말이냐면 만약에

Example ex;

라는 코드가 있으면 C++에서는 ex가 객체 그 자체이지만 JAVA나 C#등에서는 저것은 그냥 참조를 위한 레퍼런스에 불과하지 객체 자체는 아니다. 즉 아무것도 못한다. 레퍼런스는 포인터처럼 메모리 상의 어떤 것을 가리켜야 그 의미가 있다. 즉

Example ex = new Example();

  와 같이 객체를 생성하고 그것을 참조하여야 한다.
  말이 많았다. 정작 하고 싶은 말은 '동적할당은 메모리 어딘가에 공간을 할당하고 포인터를 이용하여 그것을 참조한다, 그리고 이는 객체에서도 마찬가지이며 좀더 나아가 레퍼런스는 참조 없이는 아무런 의미가 없다'였는데 이것을 표현하기 위해 쓸데없는 말이 너무 많았던 것 같다.
  아무쪼록 이 글을 읽고 뭔가 '아!'하고 깨달음(?)을 얻는 프로그래머 지망생이 있으면 좋겠다. 그렇게 기원하면서 이상 3회에 걸친 포스팅을 마치고자 한다.
Posted by 머리

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  1. 알 수 없는 사용자

    >_<.

    2008.10.24 20:14 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]

Study- MSC/Computer2008. 10. 22. 19:52
  앞선 포스팅에서 잠깐 배열의 고정성을 대체하는 방법으로 동적 할당이 있다는 이야기를 하였다. 이번 포스팅에서는 동적할당을 어떤식으로 사용하게 되는가에 대해서 이야기할 것인데, 그 전에 잠깐 포인터에 대하여 짚고 넘어가자.
  포인터는 크게 두 가지의 의미를 가지고 있다. 첫째, 메모리 주소 그 자체. 둘째, 그 메모리 주소를 가리키는 포인터 변수. 결국은 같은 용도이다. 일반적으로 int a와 같은 방식으로 변수를 선언하면 그 메모리 주소에 대해서는 관심을 가질 필요가 없다. 그냥 변수 이름만 알고 있으면 얼마든지 그 공간에 접근 할 수 있기 때문이다. 하지만 변수의 지역성 등의 문제로 외부 블록에서 한 변수의 공간에 접근하고 싶다면 그 공간의 주소, 즉 포인터를 사용할 수 밖에 없다.(이는 포인터의 사용의 한 예에 불과하다.) 이렇게 어느 메모리의 주소를 얻고 사용할 필요가 있게 된다면 포인터 변수를 이용해서 원하는 곳의 포인터를 얻어서 사용 할 수 있다.(포인터에 관한 자세한 설명은 하지 않겠다. 문법책을 참고하자.)
  자, 위에서 중요한 말을 하였다. '어느 메모리의 주소를 얻고 사용하려면 포인터 변수가 필요하다.' 그런데 분명 일반적인 변수를 생성하면 그 주소에는 관심이 없어도 된다고 하였는데 왜 굳이 주소가 필요한 것일까? 맞는 말이다. 분명 그렇게 따지만 필요할 경우는 외부 블록에서의 필요성을 제외하면 굳이 필요가 없다. 이런 방식이 가능한 이유는 일반적인 변수를 만들 때에는 어느 상황에서든 항상 일정한 '규칙에 맞게' 메모리 주소에 접근하기 때문에 그 규칙만 알면 접근이 가능하기 때문이다.(Stack 이야기를 하는 것이다.) 예를 들어 a라는 주소를 가진 곳에서부터 시작해서 10개의 정수형 배열을 만든다면 a부터 a + sizeof(int)*10 까지 메모리 공간을 주어주면 된다. 우리가 '그 크기'와 '언제 변수를 선언하는지' 알기 때문에 이런 식이 가능한 것이다.
  그러나 '언제' 변수를 만들지 모르고 '얼마나'크기를 설정 할 지 모른다면? 이런 경우에는 어쩔수 없이 메모리 중 빈 공간에(HEAP) 메모리를 할당 할 수 밖에 없다. 그런데 문제는 메모리 공간을 할당해 놓고 어디다 해 놓았는지 모른다는 것이다. 이럴 때 포인터를 이용 할 수 있다. 말이 조금 복잡해졌다. 다음 코드를 분석하면서 한번 정리해 보자.

int score[10];
printf("10명의 점수를 입력해 주세요 : ");
for(int i = 0 ; i < 9 ; i++) scanf("%d",&score[i]);

  자 위 코드는 '10개'라는 고정된 점수를 저장하는 변수를 배열로 만들어 놓고 10번 점수를 입력받는 것이다. 이런 경우에는 10개 이상으로는 받을 수 없게 되고 10개보다 적은 갯수를 받게 되면 나머지 공간은 낭비하게 된다. 우리는 이런 경우를 별로 원하지 않을 것이다. '몇 개를 입력받을지 입력받고 그 갯수만큼만 받는 것은 어떨까?' 다음 코드를 보자.

int num;
int *score;
printf("몇 명을 입력받으시겠습니까? : ");
scanf("%d",&num);
score = malloc(sizeof(int) * num);
printf("%d명의 점수를 입력해 주세요 : ",num);
for(int i = 0 ; i < num ; i++) scanf("%d",&score[i]);

  달라진 것은 몇명을 받을 것인지 저장하는 num변수를 만들고, 그 num만큼 공간을 할당한 후 그 공간만큼만 입력을 받은 것이다. 중요한 것은 malloc라는 함수로 원하는 크기만큼 메모리를 할당받았다는 것이다. 그런데 문제는 이 malloc으로 할당한것은 좋은데 어디다가 해 놓았는지 모른다. 그래서 malloc 함수는 할당 한 후 그 메모리 주소를 리턴하고, score라는 포인터 변수는 그 변수를 받는다. 
  이렇게 생각하자. 동적할당을 했다면 메모리 어딘가의 빈 곳(실제로는 방식이 있지만 이 포스팅의 범위를 벗어나므로 언급하지 않겠다.)에다가 할당해 버린다. 그 곳이 어디인지 즉 어느 메모리 주소인지는 알 수 없다. 다만 할당하는 순간에는 어디인지 알 수 있기 때문에 그 주소를 변수에다 넣게 되는 것이다. 이 변수가 바로 '포인터'변수이다. 포인터는 아까 메모리 주소라고도 이야기 했다. 이것은 일반 변수가 아닌 포인터 변수에만 넣을 수 있기 때문에 score라는 포인터 변수가 필요한 것이다.
  조금 이해가 가는가? score = malloc(sizeof(int) * num);에서 score = malloc();라는 부분을 잘 관찰하자. malloc로 어딘가에 메모리를 잡아 놓고 그 주소를 score에다가 넣어 놓았다. 이렇게 해 놓지 않으면 그 이후에는 절대 어디다 잡아 놓았는지 알 수 없다.
  말이 복잡해졌다. 언제 시간 내서 다시 한번 더 이해하기 쉽도록 포스팅을 수정해 보아야 겠다.(원래 진리일수록 간단할텐데 말이다.) 다음 포스팅에서는 이 동적할당의 개념을 확장시켜서 레퍼런스와 객체의 생성에 대해서 이야기 해 보겠다.
Posted by 머리

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  1. 군대있는 주제에 왤캐 포스팅을 자주함. 나보다 더 많이하니 -_-;;;;

    2008.10.22 20:16 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]

Study- MSC/Computer2008. 10. 21. 19:55
  C하면 포인터가 문제라고 한다. 사실 난 포인터를 배울 때 다른 부분에 비해 고생은 했지만 그렇다고 그렇게 힘들게 느끼진 않았다. 다만, 많이 헷갈렸던 부분은 바로 동적 할당이라는 부분이였다. 처음에 동적할당 자체를 공부하고 활용할때는 그리 어렵지 않았는데, 객체지향이라는 개념을 공부하기 시작하면서 혼란스러워지기 시작했다. 그동안 인식하고 있던 개념 자체가 흔들렸었던 것 같다.
  그 이후에 어느정도 안정(?)을 찾으면서 생각하길 이 동적할당과 관련된 부분을 이해하면 포인터도 큰 고비는 넘길 수 있겠고 객체의 사용에서도 많은 도움이 될 것이라고 생각했다.
  그래서 2~3개의 포스팅(또는 더 많이)을 통해서 이 동적 할당과 관련된 부분을 한번 이야기 해보자 한다.
  그 첫번째 포스팅으로, 메모리의 사용에 관한 간단한 이야기를 해보자 한다. 메모리, 간단히 '기억하는 공간'이다. 무엇을? 그 무엇이든. 예를 들어 정수 하나를 기억하는 공간을 만들고 싶다. 그러면 'int a'라고 a라는 정수형 변수를 만들면 된다. 다른 것 없다. 그리고 이 a라는 이름을 가진 공간은 '메모리 어딘가'에 sizeof(int)만큼 차지하고 있을 것이다. 
  이 '메모리 어딘가'를 어떻게 알까? 바로 메모리 주소로 알 수 있다. 그런데 이 메모리 주소를 우리가 일일히 기억하고 있어야 할까? 그럴 필요 없다. 다만 우리는 그 주소 대신 a라는 이름을 알고 있기 때문이다. a라는 별명의 주소에 있는 공간에 '4'라는 데이터를 넣고 싶다면 그냥 a = 4라고 해 주면 되고 읽고 싶으면 a라는 공간에서 꺼내 읽으면 된다.
  그리고 배열이라는 것이 있다.(배열에 관한 설명은 하지 않겠다.)이 배열은 메모리에 연속된 공간을 할당해서 데이터를 구조적으로 관리 할 수 있게 된다. 하지만 배열의 단점은 그 크기가 항상 고정되어 있다는 것이다. 학생의 성적을 관리 하는 프로그램을 만들기 위해 학생 수만큼 변수를 만들고 싶은데 그 수가 일정하지 않다면? 이런 방식에서는 배열은 좋은 방법이 아니다. 
  그럼 배열을 대체할 다른 메모리 사용 방식은 뭐가 있을까? 바로 동적 할당을 이용하는 것이다. 이 동적 할당에 관한 이야기는 다음 포스팅에서 포인터의 사용과 함께 같이 언급해 보겠다.
Posted by 머리

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Study- MSC/Computer2007. 8. 29. 01:52

  몇 분 전에 있었던 일이다.


  MSYS랑 MinGW깔아서 연습하고 있었는데

  실수로 무한 루프를 돌게 코드를 짰다.


  그렇게 컴파일 하고 실행시키니 역시 빠져나오질 못했다. 그래서 그냥 응용프로그램 끄듯이 MSYS를 껐었다. 처음엔 아무 이상이 없었다.


  그러다가 무한 루프가 도는 이유를 정확하게 잡지 못하고 디버깅하고 컴파일하고 실행시키길 3번..


  갑자기 컴퓨터가 엄청나게 느려졌다. 왜 이러지 싶었는데 혹시나 그 프로그램이 아직도 돌아가고 있나 싶어서 작업 관리자의 프로세스를 확인해 보았다.


  역시나.. 그 프로그램이 무한루프를 돌면서 CPU를 50 가까이 잡아먹고 있었고, 그게 3개나 켜져 있었다. 당장 꺼버리니 나아졌다.


  아무리 메신저랑 웹 브라우저 몇 개를  켜 놓고 있었다지만 램이 1GB나 되었는데 그런 상황까지 벌어 졌었다.


  보통 윈도우 상에서 콘솔 기반 프로그래밍을 할때,  포인터를 잘못 만진다거나, 무한루프가 돌거나, 동적 할당을 해제 안했다거나 하는 오류를 범하면 웬만한건 윈도우가 알아서 종료시켜 준다. 대표적으로 MSVC에서 포인터 잘못 만졌을때 윈도우에서 오류 메세지를 보여주면서 강제로 종료시켜 버린 것은 많이 봤을 것이다.  하지만 모든 컴퓨팅 환경이 그렇게 친절하다고 생각하면 큰 오산이다. 예를 들어 예전 도스 환경이나 유닉스 쉘 환경에서 프로그래밍 하던 프로그래머들이 이런실수를 범했다면 어떘을까? 단순이 프로그램 하나가 강제 종료되는 수준이 아닌 자칫하면 시스템 자체가 다운되어 버리는 사태가 발생할 수 도 있을 것이다. 특히 동적 할당 같은 경우는 해제를 잘 안해 주면 처음엔 프로그램이 잘 돌아가다가 나중에 다운되어 버리는 기막힌 상황이 발생한다. 이런건 디버깅위치를 찾는것도 어렵다.


  사실, 공부할 때 이런 에러들을 겪으면서 이게 만약 윈도우 환경이 아닌 다른 환경이였다면 어땠을까? 하는 생각을 하긴 했었다. 그런데 이렇게 실감을 하니 더 무서워졌다. 좋은 경험 하나 했다. 앞으론 더 섬세히 코딩하는 습관을 들여야겠다.

Posted by 머리

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