들어가기 전에
각각 사이다와 콜라가 들어있는 컵 두 개를 떠올려봅시다. 만약 사이다와 콜라를 각각 다른 컵으로 바꿔 담고 싶으면 어떻게 해야 할까요? 교환을 도와줄 수 있는 새로운 컵이 잠시 필요하겠죠. 그렇다면 메모리에 저장된 값들을 교환할 때도 이와 비슷하게 할 수 있을까요?
학습 목표
메모리에 저장된 두 값을 교환하는 코드를 작성할 수 있습니다.
핵심 단어
- 스택
- 힙
- 포인터
아래와 같은 코드가 있습니다. 함수 swap은 정수 a와 b를 입력받아 그 값을 바꾸는 일을 수행합니다.
main 함수에서는 x에 1, y에 2를 입력하고 swap 함수를 통해 그 두 값을 바꾸려고 하고 있습니다.
과연 의도대로 잘 바뀌어서 출력이 될까요?
위 코드를 컴파일하고 출력해보면 우리 의도와는 다르게 swap 함수를 거친 후에도 x와 y의 값이 바뀌지 않은채 그대로 출력됨을 알 수 있습니다.
사실 swap 함수는 교환 작업을 제대로 수행하고 있는데요, 문제는 교환하는 대상이 x, y 그 자체가 아닌 함수 내에서 새롭게 정의된 a, b라는 것이었습니다.
a와 b는 각각 x와 y의 값을 복제하여 가지게 됩니다. 서로 다른 메모리 주소에 저장되는 것이죠.
아래 그림에서와 같이 메모리 안에는 데이터 저장되는 구역이 나뉘어져 있습니다.
머신 코드 영역에는 우리 프로그램이 실행될 때 그 프로그램이 컴파일된 바이너리가 저장됩니다.
글로벌 영역에는 프로그램 안에서 저장된 전역 변수가 저장됩니다.
힙 영역에는 malloc으로 할당된 메모리의 데이터가 저장됩니다. 그리고 스택에는 프로그램 내의 함수와 관련된 것들이 저장됩니다.
이를 바탕으로 다시 생각해보면, 위의 코드에서 a, b, x, y, tmp 모두 스택 영역에 저장되지만 a와 x, b와 y는 그 안에서도 서로 다른 위치에 저장된 변수입니다.
따라서 a와 b를 바꾸는 것은 x와 y를 바꾸는 것에 아무런 영향도 미치지 않는 것이죠.
따라서 아래 그림 및 코드와 같이 a와 b를 각각 x와 y를 가리키는 포인터로 지정함으로써 이 문제를 쉽게 해결할 수 있습니다.
생각해보기
메모리 영역을 다양하게 나누는 이유는 무엇일까요?
나의 생각 : 목적에 따라 효율적으로 사용하기 위해서
출처 : https://www.boostcourse.org/cs112/lecture/119033?isDesc=false 네이버커넥트재단