[자료구조] 배열의 크기 조정

학습 목표

배열의 크기를 조정하는 코드를 작성할 수 있다.

1. 배열의 크기 조정

배열의 크기를 키우려면 어떻게 해야 할지 생각해보자.

 

배열의 크기가 3이고, 이 크기를 4로 하고 싶다면 단순히 생각하면 크기가 3인 배열 바로 옆에 한 바이트의 공간만 더 붙이면 된다.
실제로도 이런 방식으로 배열의 크기를 조정할 수 있을까?

 

실제로는 키우려는 배열 메모리 주위에는 다른 메모리들로 둘러 쌓여있을 확률이 높다.
기존에 사용하고 있던 메모리 뒤에는 다른 데이터들이 담겨 있을 수 있는데 이 상태에서 데이터를 메모리를 새로 할당하지 않고 메모리 크기를 키운다면 뒤에 있던 메모리에 데이터를 덮어쓰는 일이 발생할 수 있다.

 

따라서 안전하게 새로운 공간에 큰 크기의 메모리를 다시 할당하고 기존 배열의 값들을 하나씩 옮겨줘야 한다.

 

이런 작업은 배열의 크기 n 만큼 실행 시간이 걸리므로 시간 복잡도는 O(n)이다.

2. 새로운 메모리 할당

2.1 새로운 공간 만들기

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    int *list = malloc(3 * sizeof(int));

    if (list == NULL)
    {
        return 1;
    }

    list[0] = 1;
    list[1] = 2;
    list[2] = 3;

    int *tmp = malloc(4 * sizeof(int));

    if (tmp == NULL)
    {
        return 1;
    }

    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        tmp[i] = list[i];
    }


    tmp[3] = 4;


    free(list);


    list = tmp;


    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
        printf("%i\n", list[i]);
    }

    free(list);
}

• 코드를 읽어보면 다 이해가 가는데, free(list); 메모리 해제하는 부분이 아직 헷갈린다. 메모리 공간에서 포인터를 없애는 건지, 할당된 공간 자체를 없애버리는 건지?
• tmp는 왜 해제를 안하는 거지??

!! 해결되면 어떻게 이해했는지 과정 적고 삭제.

2.2 realloc

realloc 함수는 malloc을 통해 할당된 메모리의 크기를 축소하거나 확장하고 싶을 때 사용한다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    int *list = malloc(3 * sizeof(int));
    if (list == NULL)
    {
        return 1;
    }

    list[0] = 1;
    list[1] = 2;
    list[2] = 3;

    // tmp 포인터에 메모리를 할당하고 list의 값 복사
    int *tmp = realloc(list, 4 * sizeof(int));
    if (tmp == NULL)
    {
        return 1;
    }

    // list가 tmp와 같은 곳을 가리키도록 지정
    list = tmp;

    // 새로운 list의 네 번째 값 저장
    list[3] = 4;

    // list의 값 확인
    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
        printf("%i\n", list[i]);
    }

    //list 의 메모리 초기화
    free(list);
}

• realloc을 사용하니까 list의 값을 tmp로 복사하는 코드를 안적어도 된다.

void* realloc(void* ptr, size_t size);

• realloc은 ptr이 가리키는 메모리 주소의 크기를 size 바이트로 확장 또는 축소한다.