메모리 구조

메모리 구조

메모리가 저장되고 삭제되는 과정을 메모리의 할당과 해제라고 표현한다.

 

 

메모리 할당

사용을 위해 필요한 크기만큼의 비어있는 메모리를 측정하여 사용한다.

C# 에서는 크게 두 가지

- 스택 ( Stack ) 에 할당

- 힙 ( Heap ) 에 할당

 

 

메모리 해제

 

할당된 메모리를 다시 사용할 수 있도록 메모리에 있는 내용을 비워두는 작업

C / C++ 같은 언어는 free() 키워드 같은 걸로 직접 해제해야 하지만,

C# 은 GC ( Garbage Collector ) 가 자동으로 해제해준다.

- GC 는 " 더이상 참조되지 않는 객체 " 를 찾아서 메모리를 회수

- 따라서 일반적으로 프로그래머가 직접 해제하지 않아도 된다.

 

 

 

메모리 누수

 

사용된 메모리가 해제되지 않고 남아있다면, 매우 불필요하게 공간을 차지하게 되고 메모리 누수가 발생.

C# 에서는 GC 가 있어서 전통적인 "해제 안해서 누수" 문제는 적지만, 여전히 발생할 수 있다.

1. 참조를 끊지 않아서 생기는 메모리 누수

2. 이벤트 핸들러 해제 안해서 생기는 메모리 누수

3. static 컬렉션에 무한히 추가할때 생기는 메모리 누수

 

 

 

스택 ( Stack )

 

지역 변수 , 매개 변수 , 함수 호출 정보를 저장한다.

함수가 종료될 때, 저장한 데이터를 삭제한다.

데이터가 저장될 때에는 차곡차곡 쌓여나가는 방식으로 저장되며 ( LIFO )

값 타입 ( Value type , int , struct 등 )은 기본적으로 스택에 저장된다.

쌓는다의 뜻을 가진 Stack 이라는 이름이 붙은 이유이다.

삭제될 때에는 가장 최근에 저장했던 데이터부터 순서대로 삭제되며 이를 후입선출 구조라고 부른다.

 

 

 

힙 ( Heap )

 

동적으로 메모리를 저장하는 영역이다.

동적이라는 뜻은 프로그램이 실행 도중 사용자의 의도에 따라 메모리를 저장한다는 뜻이다.

즉 참고 타입 ( Reference type , class , object , string , array 등 )이 저장되는 공간이다.

new 키워드를 사용하면 힙에 메모리 공간이 생성된다.

스택에는 그 힙을 가리키는 참조 ( 주소 )만 저장이 된다.

개발자가 수동으로 메모리를 저장하고 삭제해야하며, 이에 따라 가변적으로 크기가 변경된다.

C# 에서는 가비지 콜렉터 ( GC , Garbage Collector ) 라는 자동으로 삭제해주는 기능이 있어 따로 삭제해주지 않아도 된다.

 

 

 

데이터 ( Data )

 

정적 변수 ( global variables ) , 전역 변수 ( static variables ) , 상수 ( const )

처럼 프로그램이 시작될 때 이미 할당 되어있는 데이터를 저장하는 영역이다.

프로그램이 시작 시 메모리에 올라오며 프로그램이 끝날 때까지 유지된다.

 

 

 

코드 ( Code )

 

작성한 코드들과 명령어들은 코드 영역에 저장된다.

코드의 영역에 저장된 코드들은 프로그램의 시작과 동시에 메모리에서 로드된다.

실행 중 변경되지 않는다 ( Read Only )

CPU 가 이 영역의 명령어를 순서대로 실행한다.

 

 

 

값 타입과 참조 타입

 

C# 에서는 값 타입과 참조 타입 두가지 타입에 따라 메모리 할당 방식이 달라진다

 

값 타입

값 타입 같은 경우, 변수의 실제 데이터 값을 저장한다.

변수가 값을 가지고 있으며, 이 값은 직접적으로 스택 메모리에 저장된다.

int , float , double 등의 기본 자료형이나 구조체 등이 값 타입에 해당된다.

한 변수에서 다른 변수로 전달하면 실제 데이터가 복사되어 전달된다.

 

참조 타입

참조 타입은 변수의 데이터 주소를 저장한다.

변수가 데이터의 위치를 가리키며, 데이터는 힙 메모리에 저장된다.

클래스 , 배열 등이 참조 타입에 해당된다.

여러 변수가 동일한 데이터를 가리킬 수 있고, 변수 간에는 데이터가 공유된다.