C에서 MALLOC 함수를 사용하는 방법

How Use Malloc Function C



Malloc은 헤더 파일에 선언된 내장 함수입니다. Malloc은 '메모리 할당'의 짧은 이름이며 지정된 크기에 따라 하나의 큰 연속 메모리 블록을 동적으로 할당하는 데 사용됩니다. 메모리 할당에는 정적 및 동적 두 가지 유형이 있습니다. 정적 메모리 할당은 컴파일 시 수행되며 런타임 시 변경되지 않습니다. 동적 메모리 할당은 이를 위해 런타임에 메모리를 할당합니다. 우리는 malloc을 사용합니다. 이제 요점은 이 메모리에서 오는 것이므로 C의 모든 동적 요구 사항은 힙 메모리에서 충족됩니다. 기본적으로 우리의 응용 프로그램/프로그램에는 3가지 종류의 메모리가 있습니다.

  • 스택 메모리는 모든 메서드에 대해 로컬이며 메서드가 반환되면 스택이 자동으로 메모리를 지웁니다.
  • 전역 메모리 영역은 모든 전역 변수에 대한 메모리를 할당합니다. 이 메모리 영역은 프로그램의 시작 부분에 생성되고 마지막에 자동으로 메모리 영역을 지웁니다.
  • 힙 메모리는 항상 프로그램/애플리케이션의 모든 동적 요구 사항을 충족하는 적입니다. malloc 함수를 사용할 때마다 힙에서 일부 메모리를 빌려 포인터를 제공합니다.

통사론:







malloc의 구문은 (void*)malloc(size_t size)입니다. 따라서 구문은 malloc에 ​​크기가 필요하고 기본적으로 void 포인터를 반환하고 크기 t는 부호 없는 정수로 정의된다고 말합니다. Malloc 함수는 크기를 지정해야 하는 구문에서 볼 수 있듯이 단순히 힙에 지정된 크기에 따라 메모리 블록을 할당하고 성공하면 할당된 메모리의 첫 번째 바이트를 가리키는 포인터를 반환합니다. 그렇지 않으면 NULL을 반환합니다. . 따라서 malloc의 작업은 런타임에 메모리를 할당하는 것입니다.



왜 void 포인터:

Malloc은 그것이 무엇을 가리키는지 전혀 모릅니다. 그것은 단순히 그 메모리 위치에 어떤 데이터가 저장될지 모른다는 것을 의미합니다. 메모리 내부에 저장할 데이터의 종류를 모른 채 사용자가 요청한 메모리만 할당한다. 이것이 void 포인터를 반환하는 이유입니다.



Malloc은 프로그램에서 적절하게 사용할 수 있도록 적절한 유형으로 유형 변환하는 것은 사용자의 책임입니다. Void 포인터는 모든 유형의 데이터를 가리킬 수 있는 포인터입니다. malloc은 해당 메모리에 어떤 유형의 데이터가 저장될지 모르기 때문에 void 포인터를 반환합니다.





여기서 우리는 malloc이 성공하면 void 포인터를 반환할 경우 이제 6바이트의 메모리를 할당하도록 malloc에 ​​요청합니다. 이 경우 메모리에 정수를 저장하기를 원하기 때문에 정수형 포인터로 형변환해야 합니다. 여기서 malloc은 6바이트의 메모리를 힙에 할당하고 첫 번째 바이트의 주소는 포인터 ptr에 저장됩니다.



예제 프로그램:

다음은 malloc의 개념을 제대로 이해하기 위한 간단한 예제 프로그램입니다.

여기에서 사용자에게 정수의 수를 입력하도록 요청하는 printf 함수를 볼 수 있습니다. i와 n 위에 두 개의 변수를 선언했습니다. 변수 n은 사용자가 입력한 숫자를 저장할 장소입니다. 그 다음에는 malloc 함수가 있습니다. 우리는 malloc이 n개의 정수 크기와 동일한 크기를 할당하기를 원합니다. int와 n이 같으면 크기를 곱합니다. 이것은 우리에게 n개의 정수의 크기를 줄 것입니다. 그 후 malloc은 void 포인터를 반환하고 정수 포인터로 형변환하고 ptr 포인터 내에 주소를 저장합니다. Typecasting은 좋은 습관이므로 중요합니다.

이제 포인터에 NULL이 포함되어 있으면 메모리를 사용할 수 없다는 의미입니다. 따라서 종료 실패 상태로 프로그램을 종료합니다. 그렇지 않은 경우 for 루프를 쉽게 실행할 수 있습니다.

루프는 0에서 n-1까지 실행되며 매번 사용자에게 정수를 하나씩 입력하도록 요청할 것입니다. scanf 함수 내에는 ptr이 메모리의 첫 번째 바이트 주소를 포함한다는 것을 알고 있기 때문에 ptr+i로 쓰여진 것이 하나 있습니다. 여기서 주소가 1000이라고 가정해 봅시다. 여기서 i는 처음에는 0이므로 1000+0은 1000이므로 해당 주소 내에 첫 번째 정수가 저장되고 그 후 i가 1이 되면 내부적으로 (1000) +1로 해석되는 1000+1이 됩니다. *4 정수의 크기가 4바이트라고 가정하고 1004와 같으므로 다음 정수는 1004 위치에 저장됩니다. 그리고 이것은 주소가 1000, 1004, 1008 등과 같은 방식으로 계속됩니다. 우리가 ptr+i 앞에 앰퍼샌드를 사용하지 않는 이유는 ptr을 작성할 때 ptr이 이미 주소를 제공하기 때문입니다. ptr은 단순히 포인터이고 여기에는 값이 아니라 주소가 포함되어 있으므로 그 앞에 앰퍼샌드를 넣을 필요가 없습니다. 이 개념은 명확해야 합니다.

여기 이 루프에서 우리는 단순히 화면에 모든 정수를 인쇄하는 한 가지 일을 하고 있습니다. 분명히 우리는 ptr+i를 사용하고 있지만 여기에서는 ptr+i가 주소를 나타내므로 역참조해야 하므로 역참조해야 합니다. i가 0이면 첫 번째 주소가 1000이라고 가정하고 역참조하므로 1000이 됩니다. 첫 번째 정수를 얻은 다음 i는 1과 같으며 정수의 크기가 4이면 1001이 되지만 1004로 해석됩니다. 다시. 우리는 그것을 역참조하고 있으므로 2를 줄 것입니다.NS정수. 이런 식으로 모든 것이 작동합니다.

따라서 이것은 기본적으로 사용자에게 n개의 정수를 입력하도록 요청하는 간단한 프로그램입니다. 그런 다음 화면에 해당 정수를 표시하기만 하면 됩니다. 프로그램을 실행하면 이렇게 표시됩니다.

먼저 사용자에게 정수의 수를 입력하도록 요청하고 사용자는 정수를 입력하고 단순히 화면에 표시합니다.

결론:

여기서 우리는 힙에서 메모리를 빌리고 있는 한 오랫동안 계속하는 한 위의 프로그램에 아무런 문제가 없습니다. 24시간과 같은 긴 시간 동안 실행합니다. 그들은 다시 malloc 함수를 호출할 것입니다. 다시 말해서 힙에서 메모리를 빌렸고 결코 반환하지 않을 때마다 이것은 잘못된 프로그래밍이므로 반환하기 전에 free(해제되어야 할 메모리 주소)를 작성해야 합니다. 따라서 malloc free를 사용할 때마다 중요합니다. 따라서 malloc을 사용하여 메모리를 절약했으며 malloc은 요청한 만큼 메모리를 할당합니다.

행복한 동적 메모리 할당!