[c++] 메모리의 세 가지 영역 : 데이터, 스택, 힙

실행중인 프로그램은 운영체제로부터 메모리 공간을 할당받는데, 프로그램이 실행 중인 동안 사용되는 메모리는 일반적으로 세 가지 주요 영역으로 나뉨

: 데이터, 스택, 힙. 각 영역에는 다음과 같은 형태의 변수나 데이터가 할당됨.

 

간단히 말해 데이터 영역은 전역 변수와 정적 변수를 저장하고, 스택 영역은 함수 호출 관련 데이터를 저장하며, 힙 영역은 동적으로 할당된 변수와 데이터를 저장함. 이러한 영역은 각각의 역할을 수행하여 프로그램의 메모리 사용을 관리하고, 변수 및 데이터의 수명을 결정함.

 

1. 데이터(Data) 영역:

- 전역 변수(Global Variables): 프로그램 전체에서 접근 가능한 변수로, 초기화된 데이터를 저장. 이러한 변수는 프로그램이 시작될 때 메모리에 할당되고 프로그램이 종료될 때까지 유지됨.

- 정적 변수(Static Variables): 함수 내부에서 선언되지만, 프로그램이 실행될 때 메모리에 할당되며 함수가 호출될 때 변수 값이 초기화됨. 함수가 종료되더라도 메모리에 남아있는 특성을 가짐.

 

#include <iostream>

// 전역 변수 (global variable)
// globalVar는 프로그램 전체에서 접근 가능하며 초기화된 데이터를 저장
int globalVar = 10;

int main() {
    // 정적 변수 (static variable)
    // staticVar는 main 함수 내에서 선언되었지만 프로그램이 시작될 때 메모리에 할당되며, 프로그램이 종료될 때까지 유지됨
    static int staticVar = 5;
    
    std::cout << "전역 변수: " << globalVar << std::endl;
    std::cout << "정적 변수: " << staticVar << std::endl;

    return 0;
}

 

2. 스택(Stack) 영역

- 지역 변수(Local Variables): 함수 내부에서 선언되며 함수가 호출될 때 메모리에 할당됨. 함수가 종료되면 해당 변수도 소멸됨. 스택은 함수 호출과 관련된 데이터 및 함수의 호출 및 복귀 정보를 저장하는 데 사용됨.

#include <iostream>

int add(int a, int b) {
    int result = a + b; // 지역 변수 (local variable)
    return result;
    // add의 지역변수 ; 함수가 호출될 때 메모리에 할당되고 함수가 종료될 때 소멸
}

int main() {
    int x = 5; // 지역 변수 (local variable)
    int y = 3; // 지역 변수 (local variable)
    // main의 지역변수 ; 함수가 호출될 때 메모리에 할당되고 함수가 종료될 때 소멸

    int sum = add(x, y); // add 함수 호출

    std::cout << "합계: " << sum << std::endl;

    return 0;
}

 

3. 힙(Heap) 영역:

- 동적 할당된 변수(Dynamically Allocated Variables): 프로그램 실행 중에 필요한 메모리를 동적으로 할당하고 해제하는 데 사용됨. 이러한 변수는 개발자가 메모리 할당 및 해제를 관리해야 함. 예를 들어, new (C++) 또는 malloc (C) 함수로 메모리를 할당하고 delete (C++) 또는 free (C) 함수로 메모리를 해제함.

 

#include <iostream>

int main() {
    int* dynamicVar = new int; // 동적 할당된 변수 (dynamically allocated variable)
    *dynamicVar = 7;

    std::cout << "동적 할당된 변수: " << *dynamicVar << std::endl;

    delete dynamicVar; // 메모리 해제

    return 0;
    
    // 프로그램 실행 중에 메모리를 할당하고 new 연산자를 사용하여 초기화함
    // 이 변수는 개발자가 명시적으로 메모리를 해제해야 하며, delete 연산자를 사용하여 메모리를 해제함
}