메모리가 샌다는거 자체가 무슨말인데?? 메모리가 액체야? 그래서 새면 어떻게 되는건데???
결론부터 말하면 메모리누수란 "프로그램이 동적으로 할당한 메모리를 반환하지 않고 계속해서 쌓이는 현상" 을 말한다.
직관적으로 설명하면 여러분들한테 "배낭" 이라는 메모리가 있다고 가정하자. (여러분은 집에서 출발한다!!!)
4X4의 공간이 있네요!!
정적과 동적은 따로 글을 쓸 필요가 있지만 여기서 간단하게만 설명을 하면
정적으로 배낭에다 물건을 넣는 행위 == 여러분이 집에서 나올 때 필요할 것 같은거 미리 정해서 챙겨나오는 것
동적으로 배낭에다 물건을 넣는 행위 == 길을 걸으면서 그때 그때 상황에 맞춰 길에 있는거 주워다 배낭에다 넣는 것
으로 이해하면 좋을 것이다.
다시 상황으로 돌아와서 여러분이 길을 걷다가 초콜릿을 2개 주웠다고 가정해보자
16칸중 2칸을 사용했네요!!
이런! 여러분들의 가방 공간이 줄었다. 이제 여러분은 16칸 중 14칸만 사용이 가능하다.
하지만 배고파서 초콜릿을 먹는다면? 다시 여러분의 배낭은 16칸이 남아있으면 좋겠지만..
저런...배낭의 칸은 그대로입니다.
자원을 사용하고 (여기선 초콜릿을 먹고) 여러분의 공간이 제대로 돌아오지 않았다.
만약에 이런 상황에서 초콜릿을 3개 더 주워먹고 쓰레기가 남고 계속 반복된다면??
여러분의 배낭은 어느 순간 가득 차 더이상 무언가를 추가로 넣지 못하게 될 것이다.
즉 메모리 누수가 지속되면 점차적으로는 시스템의 자원이 부족해지고 성능 저하와 결국에는 프로그램의 강제종료(크래시) 발생의 원인이 될 수 있다.
2. 메모리 누수의 원인
이 정도 설명했으면 이제 코딩이나 시스템에서의 예를 들어 이해할 수 있을 것이다.
2-1. 객체의 생성과 소멸이 제대로 이루어지지 않는 경우
#include <iostream>
class Resource {
public:
Resource() {
std::cout << "Resource 생성" << std::endl;
}
~Resource() {
std::cout << "Resource 소멸" << std::endl;
}
};
void createObject() {
Resource* obj = new Resource(); // 객체 생성
// 객체의 사용 코드 작성
delete obj; // 객체 소멸
}
int main() {
createObject();
return 0;
}
만약 이 코드에서 delete obj를 하지 않는다면 createObject() 를 호출할 때 마다 메모리(정확히는 heap)에 계속 객체가 삭제되지 않고 쌓여서 메모리 누수가 발생한다.
1번 주제에 예시를 생각하면 "초콜릿 객체"를 생성하고 사용했으면 쓰레기를 delte 해야 하는데 하지 않아서 "초콜릿 객체"가 계속 배낭에 남아있는 상태이다.
2-2. 자원 해제를 잊거나, 해제 과정에서 오류가 생기는 경우
#include <iostream>
#include <fstream>
void writeFile() {
std::ofstream file("example.txt"); // 파일 생성
// 파일에 데이터를 작성하는 코드 작성
file.close(); // 파일 닫기
}
int main() {
writeFile();
return 0;
}
파일을 생성하기 위해 파일 객체 자원을 사용했으면 file.close()로 파일을 닫아줘야 한다.
2-3. 루프나 재귀를 사용할 때 할당이랑 해제가 비대칭인 경우(쌍이 서로 안맞는 경우)
#include <iostream>
void allocateMemory(int n) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
int* ptr = new int(i); // 메모리 할당
// 할당된 메모리를 사용하는 코드 작성
delete ptr; // 메모리 해제
}
}
int main() {
allocateMemory(5);
return 0;
}
위 코드를 보면 allocateMemory라는 함수에서 for로 반복을 돌면서 동적으로 메모리를 할당하고 있는데,
그럼 메모리 사용이 끝나면 끝날 때 마다 동적으로 메모리를 해제해 줘야한다!
학교에서 실습할 때 이중 배열관련해서 메모리 해제 할 때 머리가 아팠던 기억이 난다.
특히 재귀나 반복문을 사용할 때 좀더 주의하도록 하자. 할당한 무언가는 사용후에 반드시 해제해야한다.
위 코드에서는 같은 반복문 안에서 delete ptr;로 반복마다 해제를 해주고 있다.
3. 요약
당시 교수님 말씀으로는 메모리 누수는 코드를 작성할 때 집중하지 않으면 나중에 찾기도 어려워서 성능 개선에 어려움이 있다고 한다.
여러분들의 실력이 높아지면 높아질 수록 큰 프로젝트에 참여하는 경우가 많아 질테니
동적으로 할당한 메모리는 명시적으로 해제하고 객체 생성, 소멸 등의 과정에서 실수하지 않도록 조심하자
