[C언어]malloc, calloc, realloc 메모리 동적할당(함수내에서)

1. malloc 
    - memory allocation
    - 원형 함수 : void *malloc(unsigned int);
    - 할당된 공간의 값들은 바꾸지 않음
    - 리턴값은 할당된 주소
    - 예시
int *ar; int size = 5; ar = (int *)malloc(size*sizeof(int)); for (int i = 0; i < size; ++i) ar[i] = i; for (int i = 0; i<size; ++i) printf("%d", ar[i]); free(ar);

 

2. calloc
    - clear allocation
    - 원형 함수 : void *calloc(unsigned int, unsigned int);
    - 첫번째 인자는 배열요소의 갯수, 두번째 이자는 할당받을 공간의 크기
    - 할당된 공간의 값들을 0으로 초기화
    - 리턴값은 할당된 주소
    - 예시
int *ar; int size = 5; int resize = 10; ar = (int *)malloc(size*sizeof(int)); ar = (int *)realloc(ar, resize*sizeof(int)); for (int i = 0; i < resize; ++i) ar[i] = i; for (int i = 0; i<resize; ++i) printf("%d", ar[i]); free(ar);

메모리 할당 시 힙 영역에 문제가 있으면 NULL(0)을 리턴 -> 호출 후 확인 필요

3. realloc
    - resize allocation
    - 원형 함수 : void *realloc(void *, size_t size);
    - 동적 메모리의 재할당
    - 리턴값은 재할당된 주소(재변경시 메모리(힙)공간의 문제로 다른 위치에 변경될 수도 있다)
    - 예시
int *ar; int size = 5; ar = (int *)calloc(size,sizeof(int)); // ar = (int *)calloc(1, size*sizeof(int)); for (int i = 0; i<size; ++i) printf("%d", ar[i]); free(ar);

 

4. 함수내에서 realloc(malloc) 주의점 !! 
    -  void fun_realloc(char *arr)와 같이 단일 포인터를 파라메타로 전달 시 함수내에서 할당된 위치가 변경되면 문제가 생길수 있다. 그렇기 때문에 void fun_realloc(char **arr)와 같이 2중 포인터를 이용하여 접근한다.
#include <stdio.h> #include <string.h> //틀리진 않지만 위험한 함수 void fun_realloc(char *arr) { arr = (char *)realloc(arr, 10 * sizeof(char)); arr[5] = 'f'; arr[6] = 'g'; arr[7] = '\0'; } //잘못된 함수 void fun_realloc2(char *arr) { printf("포이터 전 arr2[0] : %c, 주소 : %d\n", arr[0], &arr[0]); printf("포인터 후 arr2[1] : %c, 주소 : %d\n", arr[1], &arr[1]); *arr = (char *)realloc(arr, 10 * sizeof(char)); printf("포인터 후 arr2[0] : %c, 주소 : %d\n", arr[0], &arr[0]); printf("포인터 후 arr2[1] : %c, 주소 : %d\n", arr[1], &arr[1]); arr[5] = 'f'; arr[6] = 'g'; arr[7] = '\0'; } //올바른 함수 void fun_realloc3(char **arr) { printf("포이터 전 arr2[0] : %c, 주소 : %d\n", arr[0], &arr[0]); printf("포인터 후 arr2[1] : %c, 주소 : %d\n", arr[1], &arr[1]); *arr = (char *)realloc(*arr, 10 * sizeof(char)); printf("포인터 후 arr2[0] : %c, 주소 : %d\n", arr[0], &arr[0]); printf("포인터 후 arr2[1] : %c, 주소 : %d\n", arr[1], &arr[1]); arr[5] = 'f'; arr[6] = 'g'; arr[7] = '\0'; } int main() { char *arr = (char *)malloc(6 * sizeof(char)); char *arr2 = (char *)malloc(6 * sizeof(char)); arr[0] = 'a'; arr[1] = 'b'; arr[2] = 'c'; arr[3] = 'd'; arr[4] = 'e'; arr[5] = '\0'; strcpy(arr2, arr); printf("전 arr : %s, 주소 : %d\n", arr, arr); printf("전 arr2 : %s, 주소 : %d\n", arr2, arr2); fun_realloc(arr); fun_realloc2(arr2); printf("후 arr : %s, 주소 : %d\n", arr, arr); printf("후 arr2 : %s, 주소 : %d\n", arr2, arr2); return 0; }
    - 함수 결과

    *arr = (char *)realloc(arr, 10 * sizeof(char));에서  '='을 기준으로 왼쪽 *arr은 arr의 value인 힙의 데이터 주소의 첫번째 데이터의 value이다. 즉 값 a가 저장되어 있는 char 자료구조에 a 대신 '='의 오른쪽의 재할당한 공간의 시작주소를 넣는다. 그래서 a가 깨진다. 위 사진을 볼때 b값도 깨지는데 포인터 주소의 크기는 4byte이고 char 1byte라 같이 깨진것이다. 만약 수치가 더 큰 주소였다면 b이상의 데이터도 깨졌을 것이다.

    - 사용자가 지정한 위치에서부터 변경할 크기만큼 할당을 못할 시 다른 위치에 새롭게 할당
        ->>함수 내에서 realloc사용시 위 상황이 발생했다면 문제 발생

- 함수가 끝나면서 새로 할당받고 데이터가 추가되어 있는 메모리 주소를 arr(Main)이 알 수가 없음
         ->> 결국 할당 크기 및 데이터가 변경되어 있지 않음

- 해결방법
    이중 포인터를 이용한 함수를 만든다.