[Libft] C 언어 라이브러리 구현_Part1_malloc을 사용한 함수

혹시나 문제가 된다면 바로 비공개 처리하겠습니다. 지적이나 댓글 환영합니다!

 

이번 포스팅에서는 malloc을 사용한 함수 2개 (calloc, strdup)를 구현해보겠다.

malloc을 통해 동적할당을 할 수 있고, 이를 통해 메모리를 더욱 유연하고 자유롭게 쓸 수 있다.

 

참고로, 내가 정의한 libft.h 헤더에는 <unistd.h>와 <stdlib.h>가 include 되어있다. 따라서 libft.h를 호출하면, 따로 정의하지 않고도 <unistd.h> 에 정의된 size_t 타입과 <stdlib.h>의 malloc/free를 사용할 수 있다.

 

 

 

 

 

(1) calloc : 0으로 초기화된 메모리를 할당

 

- 매뉴얼(영문번역) :

        이름 : calloc -- 메모리 할당

        시놉시스 :

                   #include <stdlib.h>

                   void *calloc(size_t count, size_t size);

        설명 :

                calloc() 함수는 메모리를 할당한다. 할당된 메모리는 그것이 어느 데이터 타입이든 쓸 수 있게 정렬된다.

                (이때 타입은 AltiVec-와 SSE-관련 타입들을 포함한다)

                free() 함수를 통해 이러한 메모리 할당 함수로 할당된 메모리를 해제할 수 있다.

                calloc() 함수는 size로 주어진 바이트의 메모리를 가진 count 개수의 객체들을 위한 충분한 공간을

                연속적으로 할당한다. 그리고 할당된 메모리의 포인터를 반환한다.

                할당된 메모리들은 0값을 가진 바이트들로 채워진다

        리턴값 : 성공할 경우, 할당된 메모리의 포인터를 반환한다.

                   만일 오류가 발생한다면, NULL 포인터를 반환한 후 errno를 ENOMEM으로 설정한다.

 

 

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- 구현 코드 예시 :

#include "libft.h"
 
void    *ft_calloc(size_t count, size_t size)
{
    size_t            i;
    unsigned char    *ptr;
 
    if (!(ptr = malloc(size * count)))
        return (0);
    i = 0;
    while (i < size * count)
    {
        ptr[i] = 0;
        i++;
    }
    return ((void *)ptr);
}

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- malloc을 통해 size * count만큼 메모리를 할당해주었다

- ptr 이 null(0)일 경우, 메모리 할당이 실패했으므로 ptr을 반환하여 null 포인터를 반환한다.

- 성공적으로 메모리를 할당한 경우, size * count 만큼의 메모리 영역에 unsigned char 형의 포인터를 통해 1바이트씩 접근한다. 그리고 매번 0을 할당하여 할당한 메모리 영역을 모두 0으로 초기화한다

- 메모리 초기화까지 성공하면 (unsigned char *) 형의 ptr을 (void *)로 형변환하여 리턴해준다. 

 

- 참고) errno를 ENOMEM으로 설정한다는 것의 의미

errno는 에러가 발생할 때 마다 기록을 저장하고 있는 전역변수이다.

errno 전역 변수는 프로그램이 시작할 때 "에러가 발생하지 않았다"는 뜻의 0으로 시작해서, 에러가 발생할 때마다 새로운 에러 번호로 갱신된다. (매번 갱신되는 것이 아니라 에러 발생 시 마다 갱신)

 

ENOMEM : not enough memory (kernel이 사용할 수 있는 메모리 부족)

 

- 주의) malloc() 실패 시의 널가드를 뺴먹지 말아야한다 (이걸로 동료평가 디팬스 실패했었음)

실제 라이브러리의 calloc()을 호출하여 결과를 확인한 경우, size * count 가 메모리 주소 범위를 벗어날 경우, 메모리 주소로 0이 들어가는 결과가 출력된다.

이를 유의하여 동일하게 구현할 수 있도록 주의해야한다.

 

 

 

(2) strdup : 메모리 할당 및 문자열 복사

 

- 매뉴얼(영문번역) :

        이름 : strdup -- 문자열의 사본을 저장

        라이브러리 : 표준 C 라이브러리 (libc, -lc)

        시놉시스 :

                   #include <string.h>

                   char *strdup(const char *s1);

        설명 :

                strdup() 함수는 문자열 s1의 사본을 저장하기 위한 충분한 메모리를 할당한다. 그리고 복사를 수행한다.

                그리고 그것에 대한 포인터를 반환한다. 해당 포인터는 그 후에 free()의 인자로 사용될 수 있다.

                할당할 수 있는 메모리가 불충분할 경우, NULL이 반환되며, errno가 ENOMEM으로 설정된다.

        리턴값 : 성공할 경우, 할당된 메모리의 포인터를 반환한다.

                   만일 오류가 발생한다면, NULL 포인터를 반환한 후 errno를 ENOMEM으로 설정한다.

 

 

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- 구현 코드 예시 :

#include "libft.h"
 
char            *ft_strdup(const char *s1)
{
    char    *ptr;
    size_t    len;
    size_t    i;
 
    i = 0;
    len = ft_strlen(s1);
    ptr = malloc(sizeof(char) * (len + 1));
    if (!(ptr))
        return (0);
    while (i < len)
    {
        ptr[i] = s1[i];
        i++;
    }
    ptr[i] = '\0';
    return (ptr);
}

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- 우선 주어진 문자열의 길이 + 1 만큼 공간을 할당해 주었다.

- ptr에 동적할당이 실패한 경우 (하드웨어의 여유 메모리 부족 등 여러가지 원인), null을 반환한다.

- 동적할당 된 포인터에 주어진 문자열을 복사한 후, 끝에 null을 넣고 해당 포인터를 리턴한다.

- 문자열의 길이값을 size_t 형의 변수 len으로 받았기 때문에, while 문의 조건식에서 len과 비교해야하는 인덱스 변수 i 또한 size_t로 선언해주었다.

 

 

 

 

 

 

참고 자료 출처 :

http://egloos.zum.com/limjh77/v/6252048

strerror 함수