[C] 메모리 반환

C를 가지고 여러 가지 프로그램을 만들다 보면 모종의 이유로 메모리 관리에 신경 쓰게 된다.

 

이러한 메모리를 반환시키는 함수를 만들도록 하겠다.

 

---

사실 동적할당된 메모리만 free()를 사용해서 반환하면 그만이다

 

그런데 해당 변수가 어디서 선언됐는지 모르면 이야기가 달라진다

( 포인터가 가르키는 메모리가 동적 변수인지 지역변수인지 알 방법이 없다)

 

지역변수를 free()하면 에러가 발생하기 때문에

정체모를 메모리를 반환시켜주는데 큰 애로 사항이 꽃피기 시작한다.

 

고로 자동으로 구분해서 메모리를 반환하는 함수를 만들어주면 되겠다

 

함수 기능	메모리를 알아서 잘 반환 시켜줌
입력값	어디서 선언됐는지 모를 메모리 주소

 

대충 설계를 해보자면 메모리가 어디에 할당됐는지 알기만 하면 되는데

 

그것을 알방법이 주소뿐이니 

 

메모리 할당 구조

위 그림을 참고하도록 하자

 

 

지역변수(Stack)은 아래에서 위로

동적변수(Heap)은 위에서 아래로

할당이 된다고 한다.

 

그런데 중간중간 메모리가 반환되고 하다 보면 실제로 위아래가 반드시 성립하는 것이 아니다

 

하지만 지역변수에 비해 동적변수가 더 높은 메모리 주소를 갖는 것은 거의 기정사실이다

 

이를 활용하면 되겠다.

---

void autofree(void* target) {}

함수의 이름은 자동으로 돌아가길 바라는 염원을 담아 자동 반환으로 한다.

 

 

int local;
int* dynamic = (int*)malloc(sizeof(int));
    
int local_adr, dynamic_adr, target_adr;
local_adr = &local;
dynamic_adr = dynamic;
target_adr = target;

다음과 같이 임의의 지역변수와 동적 변수를 할당하고 반환시키려는 메모리까지

 

총 세가지 메모리의 주소를 저장해놓자

 

printf("local   is : %p\n", local_adr);   // local   is : 000000CAF50FFAB0
printf("dynamic is : %p\n", dynamic_adr); // dynamic is : 00000000528E5CB0
printf("target  is : %p\n", target_adr);  // target  is : 00000000528E5C90

다음과 같이 주소를 확인해 볼 수 있다. ( 위는 target이 동적 변수인 경우로 주소는 매번 다르다 )

 

그리고 확인해보면 알겠지만 메모리 주소가 지역성?을 띄고 있기 때문에

 

지역변수끼리 동적변수끼리 메모리 주소가 비슷하다

 

int heap = target_adr - dynamic_adr;
heap = (heap < 0) ? (-1 * heap) : heap;
int stack = target_adr - local_adr;
stack = (stack < 0) ? (-1 * stack) : stack;

// 지역 변수
if (stack > heap) free(target);

// 동적 변수
//else

free(dynamic);

따라서 반환하려는 메모리의 주소 값을 앞에서 선언한 임의의 변수들의 주소와 빼주면

 

각 주소들간의 거리(?)를 알 수 있고 이를 통해 해당 변수가 어디에 할당되어있는지 유추할 수 있다.

 

완벽하다고 할 순 없으나 프로그램이 커지지 않는 한은 충분히 가능성이 있어 보인다.

 

void autofree(void* target) {
    int local;
    int* dynamic = (int*)malloc(sizeof(int));
    
    int local_adr, dynamic_adr, target_adr;
    local_adr = &local;
    dynamic_adr = dynamic;
    target_adr = target;

    /*printf("local   is : %p\n", local_adr);
    printf("dynamic is : %p\n", dynamic_adr);
    printf("target  is : %p\n", target_adr);*/

    int heap = target_adr - dynamic_adr;
    heap = (heap < 0) ? (-1 * heap) : heap;
    int stack = target_adr - local_adr;
    stack = (stack < 0) ? (-1 * stack) : stack;

    if (stack > heap) free(target);
        // 지역 변수
    //else
        // 동적변수
    free(dynamic);
}

이 함수가 정상 작동하는지는 직접 테스트해보길 바란다. 

 

잘못되었다면 지역변수의 메모리를 반환하려하는 경우일 테니 아마도 런타임 에러가 발생할 것이다.

 

그 부분은 추후 생각해보자