[c++] delete[] 가 포인터를 받아도 잘 동작하는 이유 2(associative array)

https://guru.tistory.com/133

[c++] delete[] 가 포인터를 받아도 잘 동작하는 이유(over-allocate)

이어,  delete []를 사용했을 때, 사용되는 테크닉 "associative array"에 대해서 알아보겠습니다. 

 

잠깐 정리하자면, delete[] 를 사용했을때, 얼마나 많은 소멸자를 호출해야 하는지 알 수 있게 하는 테크닉 중 하나인 "over-allocation"을 통해서 잠시나마 살펴보았습니다. 하지만 컴파일러는 associative array 라는 테크닉을 사용할 수 도 있는데, 이에 대해 알아보겠습니다.

 

associative-array - new

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// Original code: Foo* pFoo = new Foo[n];

Foo* pFoo = (Foo*) operator new[] (n * sizeof(Foo));	// pFoo 자리에 메모리 할당

for (size_t i = 0; i < n; ++i)
  new(pFoo + i) Foo();           // n 만큼의 생성자 호출

arrayLengthAssociation.insert(pFoo, n);	// 글로벌 객체인 AVL Tree(예시) 에 pointer 객체와 개수 n 맵핑

Associative array 에서는 히든 자료구조 형태의 arrayLengthAssociation(이름은 예시입니다)를 사용하여, 포인터와 객체를 연관시켜 메모리를 할당해주는 테크닉을 사용하고 있습니다. 마치 map 자료 구조 와 비슷하다는 느낌을 받았습니다.

 

 

associative-array - delete

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// Original code: delete[] pFoo;

size_t n = arrayLengthAssociation.lookup(pFoo);	// pFoo 에 해당하는 객체가 몇개인지 확인

while (n-- != 0)
  (pFoo + n)->~Fred();		// 객체의 n 번 만큼 소멸자 호출
  
operator delete[] (pFoo);	// 메모리 할당 해제

delete[ ]에서는 전역 객체인 arrayLengthAssociation에 pFoo에 해당하는 포인터의 개체가 몇 개인지 확인 후, 이를 통해 소멸자를 확인하고 있습니다. 

CFront 라는 컴파일러는 AVL Tree를 사용해서, 이를 구현하고 있다고 합니다.

 

추가로, "over-allocation" 보다 "associative array"가 느리지만, delete pFoo 및 delete pFoo [ ]를 하든지 상관이 없다는 장점이 있습니다. 이는 arrayLengthAssociation에 저장된 포인터가 얼마만큼의 개수를 가졌는지 확인할 수 있다는 장점 때문에 그렇다고 할 수 있습니다.

 

정리

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정리하자면, c++ 에서는 delete [ ]  키워드를 사용했을 때 알아서, 배열의 올바른 소멸자를 호출시켜주지만, 이면에는 "over-allocation" 이라든가, "associative array"라는 테크닉을 사용하는 것을 확인하였습니다. 실제로 이를 어셈블리를 통해서 확인하여, 어떻게 내부적으로 동작하는지 확인까지 하였습니다.

 

면접 질문에서 delete [ ] 가 어떻게 나오는지 설명해보세요!라고 했을 때, 당황하지 말고, 2가지 테크닉에 대해 설명하면 좋겠습니다 :)

 

[Reference]

http://www.cs.technion.ac.il/users/yechiel/c++-faq/num-elems-in-new-array-assocarray.html

https://pvs-studio.com/en/blog/posts/cpp/0973/

 

긴 글 읽어주셔서 감사합니다.

도움이 되셨거나, 잘못된 내용이 있다면 댓글 부탁드리겠습니다.