메모리 관리의 중요성
메모리는 프로그램 실행의 핵심 자원입니다. 40년간 다양한 메모리 모델을 다뤄온 저로서는 메모리 관리를 이해하면 더 효율적인 프로그램을 만들 수 있다고 확신합니다. 메모리 누수는 성능 저하와 충돌을 일으킵니다. 고수준 언어를 사용하더라도 기본 개념을 알면 문제 해결에 도움됩니다.
스택과 힙
스택(Stack)은 함수 호출과 지역 변수에 사용됩니다. LIFO 구조로, 자동으로 할당/해제됩니다. 빠르지만 크기가 제한적입니다. 힙(Heap)은 동적으로 할당되는 메모리입니다. 프로그래머가 명시적으로 요청하고 해제합니다. 유연하지만 관리가 복잡합니다. 힙 메모리 관리 실수가 버그의 원인입니다.
수동 메모리 관리
C, C++에서는 프로그래머가 직접 메모리를 관리합니다. malloc/free, new/delete로 할당/해제합니다. 해제를 잊으면 메모리 누수(leak)가 발생합니다. 해제 후 접근하면 use-after-free 버그입니다. 이중 해제(double free)도 위험합니다. 이러한 버그는 디버깅이 매우 어렵습니다.
가비지 컬렉션(GC)
Java, Python, JavaScript, Go 등은 GC가 자동으로 메모리를 해제합니다. 개발자 생산성이 높아지고 메모리 버그가 줄어듭니다. 하지만 GC 실행 시 'Stop the World' 지연이 발생할 수 있습니다. GC 알고리즘: 마크 앤 스윕, 세대별(Generational), 복사 수집 등. GC 튜닝이 필요한 경우도 있습니다.
Rust의 소유권 모델
Rust는 GC 없이 컴파일 타임에 메모리 안전성을 보장합니다. 소유권(Ownership), 빌림(Borrowing) 규칙을 컴파일러가 검사합니다. 런타임 오버헤드 없이 메모리 안전성을 확보합니다. 학습 곡선이 가파르지만 안전한 시스템 프로그래밍이 가능합니다. 현대 시스템 언어의 새로운 패러다임입니다.
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