차근차근정확하게

동적할당

Properties1
tagsc++, 동적할당

5 min read

동적할당

이 노트는 C++의 동적 메모리 할당 방법인 malloc/free, new/delete, new[]/delete[]를 다루고 마지막에 malloc과 new의 차이를 정리한다. malloc/free는 생성자·소멸자를 호출하지 않고 크기를 직접 지정하는 반면 new/delete는 타입 크기에 맞춰 생성자·소멸자까지 호출해주며, 힙 오버플로우·이중 해제(Double Free)·해제 후 사용(Use After Free) 같은 대표적인 위험을 예제로 짚는다.

  1. malloc / free            
  2. new / delete             
  3. new [] / delete[]       
  4. malloc과 new의 차이

Malloc / Free

[MALLOC]

[반환타입]* [포인터이름] = malloc([사이즈])
ex) void* pointer = malloc(sizeof([Class]))

[Free]
free([포인터이름])
ex) free(pointer);

  • 특징
    • 사이즈 지정 가능
    • 생성자와 소멸자 호출 x
    • void* 포인터형을 사용할경우 class국한되지 않고 캐스팅을 통해 사용할 수 있다.
  • 주의
    • HeapOverFlow 주의
      • 사이즈를 지정해줘서 사용하므로, 해당 사이즈를 넘어가는 주소공간에 접근할 위험이 존재 (힙오버플로우)
    • Double Free
      • 이미 해제된 pointer의 경우, 한번 더 free를 해주면 크래쉬가 발생
    • Use After Free
      • 이미 해제된 영역을 사용할경우 메모리 침법위반으로 인해 크래쉬가 발생
      • 사용되지 않는 메모리공간일경우 바로 크래쉬가 발생하지 않을 수 있음
class Monster
{
 
public:
	int _hp;
	int _attack;
	int _test;
};
 
int main()
{
	// malloc , free의 경우 생성자, 소멸자를 호출하지 않는다!
	void* pointer = malloc(sizeof(Monster));
 
				// void형이기에 캐스팅을 통해서 어떤 포인터인지 알려준다.
	Monster* m1 = (Monster*)pointer;
 
	m1->_hp = 100;
	m1->_attack = 1;
 
	//HeapOverFlow
	// - 유효한 힙 범위를 초과해서 사용하는 문제
    // - 4 바이트 할당
	void* pointer4 = malloc(4);
	Monster* m2 = (Monster*)pointer4;
 
	// 다른 영역의 경우 할당받은 size가 아니기에, _attack or _test에서 크래쉬 남
	m2->_hp = 4;
	m2->_attack = 2;
	m2->_test = 4;
 
	free(pointer);
	free(pointer4);
 
	//Use After Free
	//이미 free된 공간이라서, 나중에 크래쉬가 날 수 있다.
	m1->_hp = 100;
    
}

New / Delete

[NEW]

[Type]* [포인터이름] = new [Type];
ex) Monster* pointer = new Monster;

[DELETE]
delete [포인터이름];
ex) delete pointer;

  • 특징
    • Type의 크기를 통해 사이즈 선정 가능 (int, double, class, …)
    • 생성자와 소멸자를 호출
  • 주의
    • Double Delete
      • 이미 해제된 영역을 한번더 해제할 경우 크래쉬 발생
    • Use Aftrer Delete
      • 이미 해제된 영역을 접근할경우 메모리 침범이 발생해 크래쉬가 발생
class Monster
{
 
public:
	int _hp;
	int _attack;
	int _test;
};
 
int main()
{
	// new / delet
	//[Type]* [포인터이름] = new [Type]
	Monster* m3 = new Monster; // Monster Type
	m3->_hp = 100;
	m3->_attack = 10;
	m3->_test = 2;
 
	delete m3;
	//delete m3; // Double Delete
	//m3->_hp = 10; // delete된 영역 메모리 침범
 
	
 
}

New [] / Delete[]

[NEW []]

[Type]* [포인터이름] = new [Type] 개수;
ex) Monster* pointer = new Monster [5];

[DELETE []]
delete[] [포인터이름];
ex) delete[] pointer;

  • 기본적으로 new/delete와 유사
  • 배열처럼 동적할당이 가능
class Monster
{
 
public:
	int _hp;
	int _attack;
	int _test;
};
 
int main()
{
 
	// new [] / delete[]
	// [Type] [포인터이름] = new [Type] [개수]
	Monster* m4 = new Monster[5];
	m4->_hp = 100;
 
	delete[] m4;
 
}

Malloc과 New의 차이

  • Malloc
    • 포인터를 통해서 생성하고 싶을 때 사용
    • 사이즈를 직접 지정하고 싶을때 사용
  • New
    • 생성자와 소멸자를 이용하고 싶을 때 사용

그래프 뷰