[C++] 메모리 동적 할당

new, delete 

C++에서도 다른 언어와 마찬가지로 동적 메모리 할당은 heap에서 수행된다. C++에서 동적할당을 위한 키워드로 new, delete가 있다. primitive 타입도 new 키워드를 사용하여 동적할당이 가능하다. 동적할당한 메모리를 반환하기 위해서는 delete 키워드를 사용한다.

int main()
{
	int *ptr = new int;
	*ptr = 7;

	int *ptr_2 = new int(8);
	int *ptr_3 = new int{ 9 };
    
	delete ptr;
	delete ptr_2;
	delete ptr_3;

	return 0;
}

할당 해제 후 포인터를 역참조하면 오류가 발생한다.

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메모리 누수

C에서 malloc한 메모리를 free하지 않으면 누수가 발생하듯 C++에서도 동적할당을 해제하지 않으면 메모리 누수가 발생한다. 실제로 작성할 일은 없는 코드이지만 직접 메모리 누수를 확인하기 위해 다음과 같은 코드를 실행한다.

while (true)
{
	int *ptr = new int;
}

new 키워드를 사용만 하고 delete하지않기 때문에 메모리 사용이 지속적으로 증가하는것을 확인할 수 있다. 메모리 사용량이 갑자기 감소하는 것은 프로그램을 중간에 종료했기 때문이다.

delete를 수행하면 메모리 누수가 발생하지 않는다.

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배열의 동적할당

배열을 정적으로 할당하기 위해서는 배열의 크기를 상수로 컴파일 타임에 미리 알 수 있어야 한다. new 키워드를 사용하면 런타임에 결정된 크기로도 배열을 선언할 수 있다. 이 경우에도 반드시 delete를 수행하여 메모리 할당을 해제해야 한다. 연이은 메모리를 해제하기 위해서는 []를 사용하여 명시한다.

int main()
{
	int length;
	cin >> length;
	int *array = new int[length];

	array[0] = 1;
	array[1] = 2;
	array[length - 1] = 123;

	cout << array[0] << endl;
	cout << array[1] << endl;
	cout << array[length - 1] << endl;

	delete [] array;

	return 0;
}

만약 배열의 값을 0으로 초기화하고 싶다면 new int[length]() 와 같은 형태로 초기화하면 된다.

int length;
cin >> length;
int *array = new int[length]();

cout << array[0] << endl;
cout << array[1] << endl;
cout << array[length - 1] << endl;

delete [] array;

특정 값으로 초기화하고 싶다면 uniform initialization을 사용한다.

int length;
cin >> length;
int *array = new int[length] {123, 456, 789};

cout << array[0] << endl;
cout << array[1] << endl;
cout << array[length - 1] << endl;

delete [] array;