C Language: 동적할당(Dynamic Allocation), 구조체(Structure), typedef, 열거형(enum)

Posted Mar 3, 2026

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8-1 힙 메모리(Heap Memory)
- 메모리 레이아웃(Memory Layout): 컴퓨터 운영체제에서 메모리의 관리, 할당을 위해 가상으로 나누어놓은 메모리 공간
  - 스택 메모리(Stack Memory)
    - 컴파일 시점에 고정되는 지역변수(배열등)을 저장
    - 할당과 해제의 속도가 상수시간(O(1))로 빠름
    - 컴파일 이후 변경 불가능
    - 저장되는 정보들의 수명이 프로그램 수명과 같음.(불필요한 메모리 점유 가능)
  - 힙 메모리(Heap Memory)
    - 동적으로 할당과 해제 가능한 영역
    - 스택 메모리에 비해 할당과 해제가 느린편 (운영체제 개입, 메모리 탐색 등)
  - 코드 섹션(Code Section): 소스코드들의 빌드 결과물들이 저장
  - 데이터 색션(Data Section): 전역변수, 정적변수등 데이터가 저장

8-2 동적할당(Dynamic Allocation)

프로그래머가 임의로 메모리 공간을 사용하겠다 선언하여 변수에 지정하는 방식
- 메모리 할당(대여) (Memory Allocation)
  - 힙 메모리 관리자에게 필요한만큼 메모리를 요청
  - 해당 크기만큼 연속된 메모리 위치의 주소를 찾아서 반환
- 메모리 사용 (Memory Use)
  - 필요한 작업 수행 가능
  - 메모리에 기본으로 들어있는 값은 무작위 값(이전에 메모리에 쓰였던 값 등등)
    - 보안 영역으로 들어갈 경우 데이터 유출 가능
- 메모리 해제(Memory deallocation, Memory delete)
  - 사용이 끝난 후, 메모리 할당 해제를 요청
  - 메모리 위치를 점유되지 않은 상태로 바꿈
프로그램에 의한 자동 할당 해제가 되지 않기 때문에 해제하지 않으면 사용가능한 공간이 계속 줄어드는 메모리 누수(Memory Leak)가 생김

사용 함수

malloc() (Memory Allocate)
- 필요한 공간만큼 메모리를 할당
  - 어떤 자료형을 할당할 지 모르기에 void*로 주소를 반환, 필요한 형태로 변환해줘야함.
    1 2 3 4 int* Num; Num = (int*)malloc(sizeof(int) * 10); //10개 짜리 int 배열 Num[9] = 12; printf("%d", Num[9]); //12 출력
calloc() (Clear and Memory Allocate)
- malloc()과 동일한 기능이나, 할당되는 공간의 값을 0으로 모두 초기화시켜 랜덤한 쓰래기 값으로 차있는 것을 방지.
  1 2 3 4 int* Num; Num = (int*)calloc(10, sizeof(int)); //10개 짜리 int 배열 Num[9] = 12; printf("%d", Num[9]); //12 출력

realloc() (Re-Allocate)

이미 할당된 메모리를 다른 사이즈로 재할당하는 함수.

  
  int* Num;
  Num = (int*)calloc(10, sizeof(int)); //10개 짜리 int 배열
  Num[9] = 12;
  printf("%d", Num[9]); //12 출력
  realloc(Num, sizeof(int) * 14)// 14개 배열로 재할당
  Num[13] = -9;
  printf("%d", Num[13]); //-9 출력

free()
- 할당된 메모리를 해제해 사용 가능한 메모리로 되돌림
memset()
- 메모리를 특정한 값으로 초기화
memcpy()
- 다른 메모리의 내용을 복사해옴
memcmp()
- 2개의 다른 메모리 값을 비교

9-1 구조체 (Structure)

여러 자료형을 묶어 새로운 자료형으로 사용할 수 있게 해주는 기능 ```c struct Car { int Wheels; char Color; int Year; }; //세미콜론 필요

  int main(){
      struct Car Truck;
      Truck.Wheels = 4;
      Truck.Color = 'W';
      Truck.Year = 2016;
      printf("%d", Truck.Year); //2016 출력
  }
  ```   * 함수의 반환형, 매개변수형으로 사용하여 여러 값을 한번에 전달 가능
  ```c
  struct Car
  {
      int Wheels;
      char Color;
      int Year;
  };	//세미콜론 필요
  void printInfo(struct Car tempCar){
  printf("%d %c %d", tempCar.Wheels, tempCar.Color, tempCar.Year);
  }
  int main(){
      struct Car Truck;
      Truck.Wheels = 4;
      Truck.Color = 'W';
      Truck.Year = 2016;
      printInfo(Truck); //4 W 2016 출력
  }
  ```

9-2 Typedef

기존 선언된 자료형을 새로운 이름으로 다른 이름을 추가

ex) site_t => typedef unsigned long long size_t

구조체의 경우 불필요하게 struct 키워드를 반복해서 쓰지 않아도 됨

  
  typedef struct
  {
      int Wheels;
      char Color;
      int Year;
  }Car_t;	//세미콜론 필요
			
  int main(){
      Car_t Truck = {0,};	//struct 없이 선언
      printf("%d", Truck.Year); //0 출력
  }

. 과 -> 둘다 접근에 사용 가능

일반적인 자료형처럼

함수 반환형과 매개변수형에 사용 가능

  
  struct Car
  {
      int Wheels;
      char Color;
      int Year;
  };	//세미콜론 필요
  void printInfo(struct Car tempCar){
  printf("%d %c %d", tempCar.Wheels, tempCar.Color, tempCar.Year);
  }
  int main(){
      struct Car Truck = {0,};
      printInfo(Truck); //0 0 출력
  }

포인터 사용 가능

  
  typedef struct
  {
      int Wheels;
      char Color;
      int Year;
  }Car_t;	//세미콜론 필요
  void printInfo(Car_t tempCar){
  printf("%d %c %d", tempCar.Wheels, tempCar.Color, tempCar.Year);
  }
  void changeYear(Car_t* tempCar){
      ++(*tempCar).Year;
  }
  int main(){
      Car_t Truck = {4,'W', 2016};
      Car_t* targetPointer = &Truck;
      changeYear(targetPointer );
      printInfo(Truck); //4 W 2017 출력
  }

배열 사용 가능

  
  typedef struct
  {
      int Wheels;
      char Color;
      int Year;
  }Car_t;
  void printInfo(Car_t tempCar){
  printf("%d %c %d", tempCar.Wheels, tempCar.Color, tempCar.Year);
  }
  int main(){
					
      Car_t Trucks[2] = {{4,'W', 2016},{6,'Y', 2012}};
					
      printInfo(Trucks[1]); //6 Y 2012 출력
  }

9-3 구조체와 클래스

객체 지향 프로그래밍(Object Oriented Programming)의 class 개념과 유사 * 필요한 여러 자료나 개념을 하나의 객체로 묶어서 사용. * OOP class의 상속(Inheritance), 접근 제한 지정자(public, private, protected)등 차이점 탓에 완벽히 같은 개념은 아님. * 클래스에선 맴버 변수를 선언 가능하지만, C언어 구조체는 절차 지향 언어로서 문법상에 기능이 없음

  
  typedef struct
  {
      int Wheels;
      char Color;
      int Year;
      void printInfo(){	//맴버 변수 불가능! 오류!
          printf("%d %c %d", Wheels, Color, Year);
      }
  }Car_t;
  int main(){
      Car_t Trucks[2] = {{4,'W', 2016},{6,'Y', 2012}};
      Trucks[1].printInfo(); 
  }

9-4 enum (열거형, Enumeration)

특정한 값을 다른 이름으로 재선언

단순 값이 아닌 이름 표현을 통한 가독성 증가
const같은 수정 방지 효과

c++에서 기본 문법상으로 enum 이름에 바로 접근할 수 없어 다음 방법등을 사용

switch문을 통한 문자열 반환
배열 맵핑
magic_enum 라이브러리 사용 (C++ 17 버전 이상)

  
  enum EColor{	
      COLOR_WHITE,
      COLOR_BLACK,
      COLOR_YELLOW
  };
  typedef enum EColor color_t; //enum도 typedef 가능!
			
  const char* GetColorName(color_t EnumColor){
  //enum 문자열 반환함수
      switch(EnumColor){
				
          case 0:
              return "white";
          case 1:
              return "black";
          case 2:
              return "yellow";
          default:
              return "";
      }
  }
  typedef struct
  {
      int Wheels;
      color_t Color;
      int Year;
  }Car_t;
  void printInfo(Car_t tempCar){
          printf("%d %s %d", tempCar.Wheels, GetColorName(tempCar.Color), tempCar.Year);
  }
  int main(){
      Car_t Trucks[2] = {{4,COLOR_WHITE, 2016},{6,COLOR_YELLOW, 2012}};
      printInfo(Trucks[1]); //6 yellow 2012 출력
  }

C++, C Language

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