각 언어의 `new` 연산자의 사용법과 메모리 관리 방식을 이해하면 동적 메모리 할당 및 객체 생성을 더 잘 활용할 수 있습니다.
동적 메모리 할당은 프로그램 실행 중에 필요한 메모리를 런타임에 할당하는 기술입니다. C++에서는 `new` 연산자를 사용하여 동적 메모리를 할당하고, `delete`를 사용하여 해제합니다. 이 방식은 고정된 메모리 크기 대신 필요에 따라 메모리를 할당할 수 있어 유연성을 제공합니다.
### 동적 메모리 할당의 특징
1.**유연성**: 프로그램 실행 중에 메모리 크기를 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 사용자가 입력한 데이터 양에 따라 배열의 크기를 동적으로 결정할 수 있습니다.
2.**메모리 관리**: 필요한 만큼만 메모리를 할당하고, 사용이 끝나면 해제하여 메모리 낭비를 줄일 수 있습니다.
3.**데이터 구조**: 링크드 리스트, 트리, 그래프와 같은 동적 데이터 구조를 구현할 수 있습니다. 이러한 구조는 요소의 개수가 변동성이 크기 때문에 동적 메모리가 필수적입니다.
### 동적 메모리 할당의 필요성
1.**사전 정의된 크기 제한**: 정적 메모리 할당(예: 배열의 크기를 컴파일 타임에 결정할 경우)은 크기가 고정되어 있어 유연성이 떨어집니다. 동적 메모리를 사용하면 실행 중에 필요한 만큼만 메모리를 할당할 수 있습니다.
2.**대용량 데이터 처리**: 대량의 데이터를 처리할 때, 프로그램 시작 시 모든 메모리를 미리 할당하는 것은 비효율적입니다. 동적 메모리를 사용하면 필요한 만큼만 메모리를 할당하여 효율적으로 사용할 수 있습니다.
3.**메모리 절약**: 프로그램이 필요로 하는 메모리 양이 변동할 수 있기 때문에, 동적 메모리 할당을 통해 필요한 시점에만 메모리를 사용하고, 사용이 끝나면 해제하여 메모리 낭비를 줄일 수 있습니다.
### 예제
C++에서의 간단한 동적 메모리 할당 예제입니다.
```cpp
#include<iostream>
usingnamespacestd;
int main() {
int n;
cout<<"배열의 크기를 입력하세요: ";
cin>> n;
// 동적 배열 할당
int* arr =newint[n];
// 배열 초기화
for (int i =0; i < n; i++) {
arr[i] = i *10;
}
// 배열 출력
for (int i =0; i < n; i++) {
cout<< arr[i] <<" ";
}
cout<<endl;
// 메모리 해제
delete[] arr;
return0;
}
```
### 결론
동적 메모리 할당은 프로그램의 유연성과 효율성을 높이며, 다양한 데이터 구조를 구현할 수 있게 해줍니다. 메모리를 필요할 때만 할당하고, 사용 후에는 해제하는 것이 중요합니다.
배열 사용한 소스
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
#include<string>//strcpy에서 오류나면 string.h로 변경
usingstd::cout;
class Cat {
private: //생략가능
int age;
char name[20];
// const char* name; //A
public:
Cat(int age, constchar* n) {
this->age = age;
strcpy(name, n); // name=n; //A
cout<< name <<"고양이 객체가 만들어졌어요.\n";
}
~Cat() { cout<< name <<"객체 바이\n"; };
int getAge();
constchar* getName();
void setAge(int age);
void setName(constchar* pName);
void meow();
};
int Cat::getAge() {
return age;
}
void Cat::setAge(int age) {
this->age = age;
}
void Cat::setName(constchar* pName) {
strcpy(name, pName);
//strcpy(대상주소, 원본주소);
//strcpy_s(대상주소, 대상의길이, 원본주소);
//name=pName; //A
}
constchar* Cat::getName() {
return name;
}
void Cat::meow() {
cout<< name <<"고양이가 울어요\n";
}
int main() {
Cat nabi(1, "나비"), yaong(1, "야옹"), * pNabi;
cout<< nabi.getName() <<" 출생 나이는 "<< nabi.getAge() <<"살이다.\n";
cout<< yaong.getName() <<" 출생 나이는 "<< yaong.getAge() <<"살이다.\n";
pNabi =&nabi;
cout<< pNabi->getName() <<" 출생 나이는 "<< pNabi->getAge() <<"살이다.\n";
nabi.setName("Nabi");
nabi.setAge(3);
cout<< nabi.getName() <<" 나이는 "<< nabi.getAge() <<"살이다.\n";
yaong.meow();
nabi.meow();
return0;
}
배열 안쓰고 string형으로 변한
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS // Visual Studio에서 특정 경고 메시지를 억제하는 매크로
#include<iostream>// 입출력 스트림 라이브러리 포함
usingstd::cout; // cout을 전역 네임스페이스에서 사용
// Cat 클래스 정의
class Cat {
private: // private 접근 지정자: 클래스 외부에서 접근할 수 없음
int age; // 고양이의 나이를 저장할 변수
std::string name; // 고양이의 이름을 저장할 문자열 변수
public: // public 접근 지정자: 클래스 외부에서 접근 가능
// 생성자: 고양이 객체를 생성할 때 호출됨
Cat(int age, std::string n) {
this->age = age; // 전달받은 나이를 클래스의 age 변수에 저장
name = n; // 전달받은 이름을 클래스의 name 변수에 저장
cout<< name <<" 고양이 객체가 만들어졌어요.\n"; // 고양이 객체 생성 메시지 출력
}
// 소멸자: 고양이 객체가 소멸할 때 호출됨
~Cat() {
cout<< name <<" 객체 바이\n"; // 고양이 객체 소멸 메시지 출력
};
// 나이를 반환하는 함수
int getAge();
// 이름을 반환하는 함수
std::string getName();
// 나이를 설정하는 함수
void setAge(int age);
// 이름을 설정하는 함수
void setName(std::string pName);
// 고양이가 울 때 호출되는 함수
void meow();
};
// getAge 함수 정의: 고양이의 나이를 반환
int Cat::getAge() {
return age; // age 값을 반환
}
// setAge 함수 정의: 고양이의 나이를 설정
void Cat::setAge(int age) {
this->age = age; // 전달받은 나이로 age 변수 설정
}
// setName 함수 정의: 고양이의 이름을 설정
void Cat::setName(std::string pName) {
name = pName; // 전달받은 이름으로 name 변수 설정
}
// getName 함수 정의: 고양이의 이름을 반환
std::string Cat::getName() {
return name; // name 값을 반환
}
// meow 함수 정의: 고양이가 울 때 메시지 출력
void Cat::meow() {
cout<< name <<" 고양이가 울어요\n"; // 고양이의 이름과 함께 울음 메시지 출력
}
// main 함수: 프로그램의 진입점
int main() {
// 고양이 객체 nabi와 yaong 생성
Cat nabi(1, "나비"), yaong(1, "야옹"), * pNabi; // nabi와 yaong의 나이는 1살, 이름은 각각 "나비"와 "야옹"
// nabi의 이름과 나이를 출력
cout<< nabi.getName() <<" 출생 나이는 "<< nabi.getAge() <<"살이다.\n";
// yaong의 이름과 나이를 출력
cout<< yaong.getName() <<" 출생 나이는 "<< yaong.getAge() <<"살이다.\n";
// pNabi 포인터에 nabi 객체의 주소를 저장
pNabi =&nabi;
// pNabi를 통해 nabi의 이름과 나이를 출력
cout<< pNabi->getName() <<" 출생 나이는 "<< pNabi->getAge() <<"살이다.\n";
// nabi의 이름과 나이를 변경
nabi.setName("Nabi"); // 이름 변경
nabi.setAge(3); // 나이 변경
// 변경된 nabi의 이름과 나이를 출력
cout<< nabi.getName() <<" 나이는 "<< nabi.getAge() <<"살이다.\n";
// yaong과 nabi가 울 때 메시지 출력
yaong.meow();
nabi.meow();
return0; // 프로그램 종료
}
컴파일 시간과 시작 시간은 소프트웨어 개발 및 실행 과정에서 중요한 개념으로, 각각의 의미와 차이를 아래와 같이 설명할 수 있습니다.
### 컴파일 시간 (Compile Time)
- **정의**: 컴파일 시간은 소스 코드가 컴파일되어 실행 가능한 프로그램으로 변환되는 과정의 시간을 말합니다. 프로그램의 소스 코드가 컴파일러에 의해 변환되고, 이 과정에서 문법 오류나 타입 오류 등이 검출됩니다.
- **특징**: - **에러 검출**: 컴파일 시간에 문법적 오류, 타입 불일치 등의 오류를 검출할 수 있습니다. - **코드 최적화**: 컴파일러는 코드를 최적화하여 실행 속도를 향상시킬 수 있습니다. - **정적 타입 언어**: C++, Java와 같은 정적 타입 언어에서 컴파일 시간이 중요합니다. 이러한 언어에서는 변수의 타입이 컴파일 시간에 결정됩니다.
### 시작 시간 (Run Time)
- **정의**: 시작 시간은 프로그램이 실행되기 시작하는 시점을 의미합니다. 이는 프로그램이 메모리에 로드되고, 사용자가 입력을 통해 프로그램과 상호작용하는 과정에서 발생합니다.
- **특징**: - **실행 중 오류**: 프로그램이 실행 중에 발생하는 오류(예: 배열 범위 초과, 널 포인터 참조 등)는 시작 시간에 발생합니다. 이러한 오류는 컴파일 시간에 검출되지 않습니다. - **동적 메모리 할당**: 프로그램 실행 중에 메모리를 동적으로 할당하거나 해제할 수 있습니다. - **동적 타입 언어**: Python, JavaScript와 같은 동적 타입 언어에서는 변수의 타입이 시작 시간에 결정됩니다.
### 요약
| **구분** | **컴파일 시간** | **시작 시간** | |--------------- -|----------------------------------------------|--------------------------------------------| | **정의** | 소스 코드가 실행 파일로 변환되는 시간 | 프로그램이 실행되기 시작하는 시간 | | **오류 검출** | 문법 오류, 타입 오류 등 컴파일 시 검출 | 실행 중 오류(런타임 오류) 발생 | | **메모리 관리**| 정적 메모리 할당 | 동적 메모리 할당 및 해제 | | **예시 언어** | C++, Java (정적 타입 언어) | Python, JavaScript (동적 타입 언어) |
이와 같이 컴파일 시간과 시작 시간은 소프트웨어 개발의 다른 단계에서 발생하는 프로세스와 오류를 다루며, 각 단계에서의 중요성은 프로그래밍 언어와 개발 환경에 따라 다르게 나타납니다. 추가적인 질문이 있으시면 언제든지 말씀해 주세요!
|**동적 메모리 할당**|`new`와 `delete`를 사용하여 런타임에 메모리를 할당하고 해제할 수 있습니다.|
|**배열과 문자열**|배열의 첫 번째 요소의 주소를 가리킴으로써 배열을 쉽게 다룰 수 있습니다.|
|**함수 매개변수로 전달**|포인터를 사용하여 함수에 인자를 전달하면, 함수 내에서 인자의 값을 직접 수정할 수 있습니다.|
|**데이터 구조**|링크드 리스트, 트리 등과 같은 동적 데이터 구조를 구현할 때 포인터를 사용합니다.|
|**다중 포인터**|포인터의 포인터를 사용하여 이중 배열이나 다차원 배열을 효과적으로 다룰 수 있습니다.|
|**리소스 관리**|파일 핸들, 네트워크 소켓 등과 같은 시스템 자원을 관리하는 데 사용됩니다.|
|**성능 최적화**|대용량 데이터 구조를 복사하는 대신 포인터를 전달하여 성능을 향상시킬 수 있습니다.|
|**객체 지향 프로그래밍**|객체의 동적 생성 및 소멸을 관리하기 위해 포인터와 참조를 사용합니다.|
|**콜백 함수**|포인터를 사용하여 함수의 주소를 전달하고, 특정 이벤트에 대해 호출할 수 있습니다.|
### 예시
1.**동적 메모리 할당**:
```cpp
int*arr=newint[10];// 정수형 배열 동적 할당
delete[] arr;// 메모리 해제
```
2.**함수 매개변수로 전달**:
```cpp
voidincrement(int*p) {
(*p)++;
}
intx=5;
increment(&x);// x의 값이 6으로 변경됨
```
3.**링크드 리스트**:
```cpp
structNode {
intdata;
Node*next;
};
```
이러한 사용처를 통해 C++에서 포인터의 중요성과 유용성을 이해할 수 있습니다.
저장하고 있는 자료형으로 갔을 떄 그곳에 무엇이 있는지 알려주는 것이 포인터 변수의 자료형
int x=1; 초기화
int *px=&x; 어떤 주소만
실행문에서 *px는 값 출력
동적 메모리 할당
시험에 향상냄
new연산자는 시작 주소가 튀어 나온다.
동적애서 포인터 이용이 단점.
#include<iostream>
int main()
{
int x =10; //정적 할당
//steak 저장을 처리 후 바로 삭제
int*px =newint; //동적 heap에 저장
//풀어주지 않으면 게속 남아있음 - 메모리낭비 - (꺼다 키면 풀어짐)
delete px;//동적 할당 풀어줌
return0;
}//시험 낸적 있음
스택은 지역 변수만, 전역변수는 다른곳
#include<iostream>
int main()
{
int x =10;
int*px =newint[5];
delete []px;//배열로 할당 할떄 포인터 변수 앞에 []을 써야함
return0;
}//시험 낸적 있음
, C++에서 배열의 이름은 배열의 시작 주소를 나타냅니다. 배열의 이름은 해당 배열의 첫 번째 요소의 주소를 가리키며, 이를 통해 배열의 메모리 공간에 접근할 수 있습니다. 아래에서 더 자세히 설명하겠습니다.
### 배열 이름과 시작 주소
1. **배열 이름**: - 배열의 이름은 해당 배열을 참조하는 식별자입니다. 예를 들어, `int arr[5];`라는 배열이 있을 때, `arr`은 이 배열의 이름입니다.
2. **주소**: - 배열의 이름은 배열의 첫 번째 요소의 주소와 동일합니다. 즉, `arr`은 `&arr[0]`와 같은 값을 가집니다. 이는 `arr`을 사용하여 배열의 첫 번째 요소에 접근할 수 있음을 의미합니다.
3. **포인터와의 관계**: - C++에서는 배열 이름을 포인터처럼 사용할 수 있습니다. 예를 들어, `arr[i]`는 `*(arr + i)`와 동일합니다. 이는 배열의 인덱스를 통해 요소에 접근하는 방식입니다. 즉, `arr[i]`는 배열의 시작 주소에 `i`를 더한 위치에 있는 요소를 가리킵니다.
### 예제 ```cpp #include <iostream> using namespace std;
int main() { int arr[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
cout << "배열 이름(arr)의 주소: " << arr << endl; // 배열의 시작 주소 cout << "첫 번째 요소의 주소: " << &arr[0] << endl; // 첫 번째 요소의 주소 cout << "두 번째 요소의 주소: " << &arr[1] << endl; // 두 번째 요소의 주소
// 포인터처럼 사용 cout << "첫 번째 요소: " << arr[0] << endl; // 10 cout << "두 번째 요소: " << *(arr + 1) << endl; // 20 (포인터 연산) return 0; } ``` ### 출력 결과 ``` 배열 이름(arr)의 주소: 0x7ffee8d1c7b0 (예시로 나타난 주소) 첫 번째 요소의 주소: 0x7ffee8d1c7b0 두 번째 요소의 주소: 0x7ffee8d1c7b4 첫 번째 요소: 10 두 번째 요소: 20 ``` ### 요약 - 배열의 이름은 배열의 첫 번째 요소의 주소를 나타내며, 이를 통해 배열의 메모리 공간에 접근할 수 있습니다. - 배열 이름은 포인터처럼 사용될 수 있으며, 배열 요소에 접근할 때 유용합니다. 이와 같은 특성 덕분에 C++에서 배열을 효율적으로 다룰 수 있습니다.
주어진 C++ 코드에서 `Dog` 클래스를 사용하여 동적 메모리를 할당하고, 이를 통해 객체의 속성을 설정하고 출력하는 프로그램입니다. 코드에 대한 설명과 함께 필요한 수정을 제안하겠습니다.
### 코드 설명
```cpp #include <iostream> // 입출력 스트림 라이브러리 포함
class Dog { private: int age; // 개의 나이를 저장하는 private 멤버 변수 public: int getAge(); // 나이를 반환하는 public 함수 void setAge(int a); // 나이를 설정하는 public 함수 };
// 나이 반환 함수 정의 int Dog::getAge() { return age; // age를 반환 }
// 나이 설정 함수 정의 void Dog::setAge(int a) { age = a; // age에 매개변수 a를 할당 }
int main() { Dog *dp; // Dog 클래스의 포인터 선언 dp = new Dog; // Dog 객체를 동적으로 할당
// 메모리 할당 실패 시 처리 if (!dp) { std::cout << "메모리 할당 불가!"; return 1; // 프로그램 종료 }
dp->setAge(5); // 동적 할당된 Dog 객체의 나이를 5로 설정 std::cout << "메모리에 할당된 값은 " << dp->getAge() << "입니다."; // 나이 출력
delete dp; // 동적으로 할당된 메모리 해제 return 0; // 프로그램 종료 } ```
### 코드 수정 및 개선 사항
1. **메모리 할당 확인**: C++에서 `new` 연산자가 메모리 할당에 실패하면 예외를 발생시키므로 `if (!dp)` 체크는 필요하지 않습니다. 대신 예외 처리를 통해 안전하게 처리할 수 있습니다.
2. **주석 추가**: 각 코드 블록에 대한 설명을 추가하여 코드의 가독성을 높일 수 있습니다.
### 수정된 코드
아래는 수정된 코드입니다.
```cpp #include <iostream> // 입출력 스트림 라이브러리 포함
class Dog { private: int age; // 개의 나이를 저장하는 private 멤버 변수 public: int getAge(); // 나이를 반환하는 public 함수 void setAge(int a); // 나이를 설정하는 public 함수 };
// 나이 반환 함수 정의 int Dog::getAge() { return age; // age를 반환 }
// 나이 설정 함수 정의 void Dog::setAge(int a) { age = a; // age에 매개변수 a를 할당 }
int main() { Dog *dp = new Dog; // Dog 객체를 동적으로 할당
// 동적 메모리 할당 후 나이를 설정 dp->setAge(5); // 동적 할당된 Dog 객체의 나이를 5로 설정 std::cout << "메모리에 할당된 값은 " << dp->getAge() << "입니다."; // 나이 출력
delete dp; // 동적으로 할당된 메모리 해제 return 0; // 프로그램 종료 } ```
### 요약
- `Dog` 클래스는 개의 나이를 저장하고 설정하는 메서드를 가지고 있습니다. - `main` 함수에서는 동적으로 `Dog` 객체를 할당하고, 나이를 설정한 후 출력합니다. - 메모리 해제를 통해 메모리 누수를 방지하고 있습니다.
이 코드는 동적 메모리 할당을 활용하여 객체를 생성하고 관리하는 기본적인 예제입니다.
주어진 C++ 코드에서 `const` 키워드를 추가할 수 있는 부분을 설명하겠습니다. `const`는 객체의 상태를 변경하지 않는 멤버 함수에 사용되며, 이를 통해 코드의 의도를 명확히 하고, 불필요한 변경을 방지할 수 있습니다.
### 수정할 부분
1. **`getAge()` 함수**: 이 함수는 개의 나이를 반환하는 함수로, 객체의 상태를 변경하지 않으므로 `const`로 지정해야 합니다.
2. **`setAge()` 함수**: 이 함수는 객체의 상태를 변경하는 함수이므로 `const`로 지정할 필요가 없습니다.
3. **`main` 함수의 반복문**: 반복문에서 사용하는 인덱스 변수 `i`는 `const`로 지정할 필요가 없습니다. 하지만, `for` 루프의 범위 기반 반복문을 사용하여 더 안전하게 사용할 수 있습니다.
### 수정된 코드
아래는 `const` 키워드를 추가한 수정된 코드입니다.
```cpp #include <iostream> using namespace std;
class Dog { private: int age; // 개의 나이 public: int getAge() const; // 나이를 반환하는 함수에 const 추가 void setAge(int a); // 나이를 설정하는 함수 };
// 나이 반환 함수 정의 int Dog::getAge() const { return age; // age를 반환 }
// 나이 설정 함수 정의 void Dog::setAge(int a) { age = a; // age에 매개변수 a를 할당 }
int main() { Dog *dp; // Dog 객체 포인터 선언 dp = new Dog[10]; // 객체 배열 할당
// 메모리 할당 확인 (C++에서는 new가 실패하면 예외를 발생시킴) if (!dp) { std::cout << "메모리 할당이 되지 않았습니다."; return 1; // 프로그램 종료 }
// 각 Dog 객체의 나이를 설정 for (int i = 0; i < 10; i++) { dp[i].setAge(i); // i번째 객체의 나이를 i로 설정 }
// 각 Dog 객체의 나이를 출력 for (int i = 0; i < 10; i++) { std::cout << i << "번째 객체의 나이는 " << dp[i].getAge() << " 입니다." << std::endl; }
delete[] dp; // 동적으로 할당된 메모리 해제 return 0; // 프로그램 종료 } ```
### 요약
- `getAge()` 함수에 `const` 키워드를 추가하여 이 함수가 객체의 상태를 변경하지 않음을 명시했습니다. - `setAge()` 함수는 상태를 변경하는 함수이므로 `const`를 추가하지 않았습니다.
이러한 수정은 코드의 가독성을 높이고, 객체 지향 프로그래밍의 원칙을 준수하는 데 도움이 됩니다.
#include <iostream> class Dog { private: int age; public: int getAge(); void setAge(int a); }; int Dog::getAge() { return age; } void Dog::setAge(int a) { age = a; } int main() { Dog* dp; dp = new Dog; // Dog *dp=new Dog if (!dp) { std::cout << "메모리할당 불가!"; return 1; } happy.setAge(3); std::cout << happy.getAge(); dp->setAge(5); std::cout << "메모리에 할당된 값은 " << dp->getAge() << "입니다."; delete dp; return 0; }
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
#include<string>
usingstd::cout;
class Cat {
private: //생략가능
int age;
std::string name;
public:
Cat(int age, std::string n) {
this->age = age;
name=n;
cout<< name <<"고양이 객체가 만들어졌어요.\n";
}
~Cat() { cout<< name <<"객체 바이\n"; };
int getAge() const;
std::string getName()const;
void setAge(int age);
void setName(std::string pName);
void meow() const;
};
int Cat::getAge() const {
return age;
}
void Cat::setAge(int age) {
this->age = age;
}
void Cat::setName(std::string pName) {
name=pName;
}
std::string Cat::getName() const {
return name;
}
void Cat::meow() const {
cout<< name <<"고양이가 울어요\n";
}
int main() {
Cat nabi(1, "나비"), yaong(1, "야옹"), * pNabi;
cout<< nabi.getName() <<" 출생 나이는 "<< nabi.getAge() <<"살이다.\n";
cout<< yaong.getName() <<" 출생 나이는 "<< yaong.getAge() <<"살이다.\n";
pNabi =&nabi;
cout<< pNabi->getName() <<" 출생 나이는 "<< pNabi->getAge() <<"살이다.\n";
nabi.setName("Nabi");
nabi.setAge(3);
cout<< nabi.getName() <<" 나이는 "<< nabi.getAge() <<"살이다.\n";
