[ C / C++ ] malloc( ) 와 new 의 차이점

최근 면접에서 대답 하지 못했던 부분에 대해 공부를 해보았습니다.

평소에 크게 신경쓰지 못했던것 이었는데, 

더 근본적인 부분들을 신경써보게 되는 계기가 되었다.

 

질문 : malloc 과 new의 차이점이 무엇인가요?

 

Vector 자료구조를 C++ 구현해 보면서 malloc( ) 과 new의 차이점에 대해서 파악해 보았습니다.

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Vector는 Template로 구현했습니다.

우선 전체 코드

malloc() 과 new를 나눠서 컴파일 결과를 확인하기 위해

MALLOC 매크로와 전처리기를 통해 나누어 주었습니다.

#pragma once
#include <iostream>
#define MALLOC			// malloc Test Define


template <typename T>
class MyVector
{
public:
	MyVector()
	{
#ifdef MALLOC
		Arr = (T*)malloc(sizeof(T) * BasicAllocateSize);
#else
		Arr = new T[BasicAllocateSize];
#endif
		Size = 0;
		AllocatedSize = BasicAllocateSize;
	}
	~MyVector()
	{
#ifdef MALLOC
		free(Arr);
#else
		delete[] Arr;
#endif 
	}

	void PushBack(const T& value)
	{
		TryNewAllocate();
		Arr[Size] = value;
		Size++;
	}

	template<typename ...Args>
	void Emplace_Back(Args&&... args)
	{
		TryNewAllocate();
		
		new(&Arr[Size]) T(std::forward<Args>(args)...);

		Size++;
	}


private:
	void TryNewAllocate()
	{
		if (AllocatedSize <= Size)
		{
			NewAlloc();
		}
	}

	void NewAlloc(int DesiredSize = 0)
	{
		if (DesiredSize == 0)
		{
			AllocatedSize = AllocatedSize * 2;
		}
		else
		{
			if (AllocatedSize >= DesiredSize)
				return;

			AllocatedSize = DesiredSize;
		}

#ifdef MALLOC
		T* NewArr = (T*)malloc(sizeof(T) * AllocatedSize);
#else
		T* NewArr = new T[AllocatedSize];
#endif // MALLOC

		for (int i = 0; i < Size; ++i)
		{
			NewArr[i] = Arr[i];
		}

#ifdef MALLOC
		free(Arr);
#else
		delete[] Arr;
#endif 
		Arr = NewArr;
	}

private:
	T* Arr;
	int Size;
	int AllocatedSize;

	static const int BasicAllocateSize = 10;

};

class Point
{
public:
	Point()
	{
		std::cout << " Point::기본 생성자! " << std::endl;
	}

	Point(int _x)
		:X(_x), Y(0)
	{
		std::cout << "Point::int 형 생성자! " << std::endl;
	}

	Point(int _x, int _y)
		:X(_x) , Y(_y)
	{
		std::cout << " Point:: int, int 형 생성자! " << std::endl;
	}

	void operator=(Point other)
	{
		X = other.X;
		Y = other.Y;

		std::cout << "Point::대입연산자!" << std::endl;
	}

private:
	int X;
	int Y;
};

#include "TemplateVectorAgain.h"
// 실행 코드
int main()
{
	MyVector<Point> v;
	v.Emplace_Back();
	v.Emplace_Back(1, 3);
	v.Emplace_Back(1);
}

 

▷ malloc( )으로 메모리 할당을 할 경우

: malloc은 자료형의 크기를 매개 변수로 넣어줘 메모리 할당을 해 줍니다.

template <typename T>
T* Arr = (T*)malloc(sizeof(T)*arrSize);	//arrSize = 10;

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▷ malloc( ) 로 컴파일 했을 경우

Point::기본 생성자의 호출이 1번 있다.

 

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▷ new키워드로 메모리 할당을 할 경우

: new 키워드를 붙여서 메모리를 할당해 준다.(매우매우 간단스)

template <typename T>
T* Arr = new T[arrSize];	//arrSize = 10;

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▷ new키워드로 컴파일 했을 경우 ( 그저 위의 코드에서 #define 부분만 주석 처리 해주면 된다.)

Point::기본 생성자의 호출이 11번 있다.

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위의 컴파일 결과를 보면 확실히 다르다는 것을 느낄 수 있다.

◇ 차이점

ㆍ malloc( ) 는 자료형 크기만큼 메모리만을 할당을 하고 생성자를 불러오고 있지 않다.

 

ㆍ new 키워드는 자료형 크기 만큼 메모리 할당을 해주고, 배열의 수 만큼 객체를 채워 넣어 생성자를 불러주고 있다.

     그렇기에 메모리 할당하는 부분에 있어서 10번의 생성자가 호출된 것 이다.

     (할당과 동시에 초기화 가능)

 

◇ 그럼 C++에서는 왜 new 와 delete 란 연산자를 이용해 메모리를 할당 해제 해주는 걸까?(인터넷 리서칭)

: C언어에서 사용한 malloc는 함수이기 때문에 C언어의 문법에 포함되지 않습니다.

  그냥 C언어 문법(컴파일러가)이 만들어진 이후에 추가적으로 만들어진 함수일 뿐입니다.

  그래서 malloc 함수와 컴파일러는 서로간의 문법적으로 약속된 부분이 없어서 매개변수나 형 변환 그리고 sizeof 연산자를 

  사용해서 표현을 할 수밖에 없습니다.

   하지만, new 연산자는 연산자이기 때문에 컴파일러와 문법 형식을 약속하였습니다.

  그래서 컴파일러와 약속된 문법을 사용하면 정해진 방식으로 처리해 주기 때문에 malloc 함수보다 좀더 단순한 표현이 가능합니다.

  (가독성이 좋고 편리함)

 

◇ 그럼 malloc( ) 와 new 연산자 어느것이 더 빠를까?

: 그것은 나로써는 정확히 모르겠지만, new 연산자 안에 결국 malloc 함수를 호출한다고 알고 있다.

  그렇기에 malloc( )가 더 빠르다는 말이 많다.(정확한것은 실험을 한번 해봐야 겠다.)

  코드의 사용법에 맞춰 둘중 하나를 선택해 사용하면 훨씬 효율적인 코드가 될 것 같다.

 

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매우 흥미로운 공부였던것 같다.

점점 가깝고도 멀게 느껴지는 C++...

좀 더 친해지고 싶다. ㅡㅜ

 

 

 

(혹시... 깃허브에 코드를 올려 놓았으니.. 보실분들은..)

https://github.com/MOMO320/Algorithm-C-/tree/master/Vector

MOMO320/Algorithm-C-