C++ 객체 생성 스택(Stack) vs 힙(Heap)

1. 스택 기반 객체 생성

int main() {
    Car myCar;
    myCar.StartCar();
    return 0;
}

특징

1. 메모리 할당 위치:
   • 객체 myCar는 스택(stack)에 생성된다.
   • main 함수가 종료되면 스택 메모리에서 자동으로 해제된다.
2. 수명:
   • myCar는 생성된 함수(여기서는 main)의 스코프(scope) 내에서만 존재한다.
   • 스코프를 벗어나면 객체가 자동으로 소멸되므로 delete가 필요하지 않다.
3. 성능:
   • 스택 할당은 힙 할당보다 빠르며 오버헤드가 적다.
4. 안정성:
   • 메모리 누수가 발생하지 않으며, 개발자가 별도로 메모리를 해제할 필요가 없어 안전하다.

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2. 힙 기반 객체 생성

int main() {
    Car* myCar = new Car();
    myCar->StartCar();
    delete myCar; // 메모리 해제 필수
    return 0;
}

특징

1. 메모리 할당 위치:
   • 객체 myCar는 힙(heap)에 생성된다.
   • new 키워드로 동적 할당된 메모리는 개발자가 명시적으로 delete로 해제해야 한다.
2. 수명:
   • myCar는 개발자가 명시적으로 delete를 호출할 때까지 존재한다.
   • 따라서 스코프를 벗어나도 소멸하지 않고 메모리에 남아있을 수 있다.
3. 성능:
   • 힙 할당은 스택 할당보다 느리며, 힙 관리에 추가 비용이 발생한다.
4. 안정성:
   • delete를 호출하지 않으면 메모리 누수가 발생한다.
   • 잘못된 포인터 접근(예: delete 이후 객체 접근)으로 프로그램이 예기치 않게 동작할 수 있다.

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차이점 요약

특징	스택 기반	힙 기반
메모리 위치	스택	힙
수명	스코프가 끝나면 자동 소멸	명시적으로 해제 필요
성능	빠름	느림
메모리 관리	자동 관리 (안전)	개발자가 수동으로 관리
사용 예시	지역 변수나 임시 객체	긴 수명, 큰 객체, 다형성 필요

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언제 힙 할당을 사용하는가?

1. 수명이 스코프를 초과하는 객체가 필요할 때:
   • 예: 함수 내부에서 생성된 객체를 함수 외부에서도 사용해야 할 때.
2. 크기가 큰 객체를 사용할 때:
   • 스택은 크기가 제한되어 있으므로, 큰 객체는 힙에 할당하는 것이 안전하다.
3. 다형성을 사용할 때:
   • 힙 기반으로 생성하면 부모 클래스 포인터를 통해 자식 클래스 객체를 참조할 수 있다.

   Car* car = new SportsCar(); // Car는 부모 클래스, SportsCar는 자식 클래스
   car->Drive();
   delete car;

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결론

• 스택 기반 객체 생성은 더 간단하고 안전하며, 메모리 관리가 자동으로 이루어져 기본적으로 선호된다.
• 하지만 객체의 수명이 스코프를 초과하거나 다형성이 필요한 경우에는 힙 기반 할당을 사용하고, 그에 따른 메모리 관리에 주의를 기울여야 한다.

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메모리 관리를 더 쉽게 하고 싶다면, C++의 스마트 포인터(예: std::unique_ptr, std::shared_ptr)를 사용하는 것이 좋은 방법이다.

#include <memory>
using namespace std;
int main() {
    unique_ptr<Car> myCar = make_unique<Car>();
    myCar->StartCar();
    // 메모리가 자동으로 해제됨
    return 0;
}