Computer Science

오늘은 메모리 구조에 대해 비전공자도 이해할 수 있게 정리하고자 합니다! 바로 가보시죠.

메모리 구조의 이해

먼저, 메모리에 대해서 알고 계신가요? 메모리는 사람의 뇌처럼 어떠한 정보를 저장하고 관리하는 곳이죠. 메모리의 구조로 4 종류가 있어요. 코드(Code) - 데이터(Data) - 힙(Heap) - 스택(Stack)으로 구성되어 있죠. 먼저, 코드 영역부터 보겠습니다.

코드 영역

코드 영역은 컴퓨터가 실행할 코드를 저장하는 곳이에요. 이를 쉽게 이해하려면 여러 레시피들을 모아둔 레시피 책과 같아요. 코드는 레시피가 되겠죠. 레시피 책에는 다양한 요리법이 적혀 있듯이 코드 영역에는 프로그램이 실행할 작업들이 명령어로 적혀 있어요.

프로그램이 실행될 때 컴퓨터는 이 코드 영역에 있는 명령어들을 차례로 읽고 실행해요. 여기서 중요한 것은 이 명령어들이 얼마나 효율적으로 작성되었느냐예요. 효율적인 명령어란, 컴퓨터가 더 적은 자원(시간, 메모리 등)을 사용하여 더 빠르고 정확하게 작업을 할 수 있는 코드를 말해요.

이 과정에서 컴파일러의 역할도 중요하죠. 컴파일러는 프로그래머가 작성한 코드를 컴퓨터가 이해할 수 있는 기계어 코드로 변환해요. 이 과정에서 컴파일러는 코드를 최적화하여 프로그램이 더 효율적으로 실행될 수 있도록 도와줘요.

요약하자면, 코드 영역은 프로그램이 실행될 때 필요한 명령어들이 저장되는 곳으로 이 명령어들의 효율성과 컴파일러의 최적화 작업이 프로그램의 실행 속도와 성능에 중요한 영향을 미친답니다.

데이터 영역

데이터 영역은 전역 및 정적 변수를 안정적으로 저장하고 관리하는 영역이에요. 예를 들어, 프로그램을 전기를 공급하는 콘센트로 비유를 하자면 전역 변수와 정적 변수는 전기를 공급 받는 물체가 될 수 있겠죠. 전기를 공급 받는 동시에 작동하고 전기가 끊기면 그들은 작동하지 않죠. 즉, 데이터 영역은 프로그램을 실행하는 동시에 각각의 변수들이 메모리에 할당되고 종료되면 함께 소멸됩니다.

힙 영역

힙 영역은 프로그램이 실행되는 동안 메모리를 동적으로 할당하는 영역이에요. **'동적 할당'**이란, 프로그램이 실행되는 도중에 필요한 메모리의 양을 결정하고 할당하는 것을 의미해요. 이는 프로그램이 컴파일될 때 메모리의 크기가 결정되는 스택 영역과는 대비되죠?

예를 들어볼게요. 사용자가 입력한 데이터의 크기에 따라 메모리가 필요할 경우나 프로그램이 실행되는 동안 생성되는 데이터가 불규칙적이거나 크기를 예측하기 어려운 경우 힙 영역이 사용돼요. 즉, 사용자가 몇 개의 데이터를 입력할지 모르는 상황에서는 힙 영역에 메모리를 할당하여 그 데이터를 저장할 수 있어요.

또한, 힙 영역은 관리가 중요해요. 메모리가 더 이상 필요하지 않게 되었을 때 적절하게 해제하지 않으면 메모리 누수가 발생할 수 있어요. 이는 원자력 발전소에서 안전 관리가 중요하듯 프로그램에서도 메모리 관리가 매우 중요하다는 것을 의미해요.

메모리 구조

Computer Science

메모리 구조의 이해

코드 영역

데이터 영역

힙 영역

객체지향프로그래밍(Object-Oriented Programming)

객체지향프로그래밍의 장점

객체지향프로그래밍의 단점

객체지향프로그래밍 특징

1. 캡슐화(Encapsulation)