강의노트 - 메모리 관리

Reference Counting

참조 횟수 계산 방식 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

참조 횟수 계산 방식 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

레퍼선스 개수를 RefCountable 클래스를 만들고, SmartPointer 클래스를 추가하여 Wrapping

이미 만들어진 클래스를 대상으로는 사용할 수 없다

스마트 포인터

• 객체 소멸 시 자동으로 삭제되는 포인터
• C++11 이전에는 auto_ptr

순환(Cycle) 문제

• 서로를 참조하는 스마트 포인터가 해제되지 않는 경우
• 둘 중 한 쪽을 일반 포인터로 해서 예방할 수 있다

unique_ptr

• 하나의 스마트 포인터만이 해당 객체 소유. 복사(= 연산) 불가 std::move는 가능

shared_ptr

• 특정 객체를 참조하는 스마트 포인터 개수 참조(Reference count)
• make_shared<T>()로 생성
• use_count() 로 참조 횟수 반환

weak_ptr

• shared_ptr 소유 객체에 접근 가능하지만, 소유자 수에는 포함되지 않는다
• Uses와 Weaks 두개의 카운터 사용
• 순환 참조를 제거하기 위해 사용
• 사용하기 전에 lock()으로 shares_ptr 객체를 만들어 확인해야 한다

 

Allocator

&& Universal reference 확인

 

원하는 대로 메모리 할당/해제를 위해 xnew와 xdelete 선언

이미 할당된 공간에 생성자를 호출하는 Placement new

https://en.cppreference.com/w/cpp/language/new#Placement_new

new expression - cppreference.com

Allocator 클래스나 매크로를 사용해서 메모리 할당/해제 과정을 관리할 수 있다

메모리 풀링 등 다양한 기법을 사용하기 위한 인터페이스

 

Stomp Allocator

언리얼 엔진에서 사용

• 메모리 해제 후 사용 문제 // Use-After-Free 상황. 스마트 포인터로 어느 정도 해결 가능
• 클래스 포인터 형변환 후 사용

메모리 오염을 방지하기 위한 기술

가상 메모리/페이지 단위 메모리 할당/페이지별 권한 설정 r rw x

::VirtualAlloc(NULL, 4, MEM_RESERVE | MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);

https://diehard98.tistory.com/entry/%EC%9C%88%EB%8F%84%EC%9A%B0-%EB%A9%94%EB%AA%A8%EB%A6%AC-3-VirtualAlloc

윈도우 메모리 - 3 (VirtualAlloc)

페이지 단위 메모리 할당: 메모리 오염을 막지만 최소 한 페이지 단위로 할당해야 하므로 낭비가 생길 수 있음

 

STL Allocator

이미 존재하는 컨테이너들을 직접 만든 Memory pool로 생성되도록 할 수 있다

Memory Pooling

지금까지는 메모리가 필요없어지면 해제했지만, 대신해서 Pool에 보관해서 재사용

• 해제-할당을 반복하는 Context switch 비용 절약
• 메모리 파편화 방지 ————||||||—||-|—||||—|||||——
• 현재 실제 서버에서는 거의 사용하지 않는다

다양한 크기를 담을 수 있는 메모리 풀을 생성

MemoryHeader 구조체

• 메모리 사이즈 등 필요 정보 저장

MemoryPool 클래스

• MemoryHeader로 이루어진 queue
• queue가 비어 있는지 확인하고 꺼내오거나, 없으면 새로 만드는 부분을 구현한다

Object Pool

메모리 풀을 사용. allocSize와 MemoryPool 객체를 포함한다