C 언어, 현대적인 할당자(Allocator)를 만나다!
by DD
5개월 전
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C 언어에서 메모리 할당을 위한 표준 라이브러리(Standard Library)의 한계를 지적하고, 현대 언어의 할당자 설계 방식을 소개함
Rust, Zig, Odin, C3, Hare 등 다양한 언어의 할당자 인터페이스(Allocator Interface)를 비교 분석하여 C 언어에서의 구현 방향성을 제시함
C 언어에서 Zig 스타일의 할당자 인터페이스를 구현하는 방법을 제시하고, 힙(heap) 및 아레나(arena) 할당자를 예시로 제공함
커뮤니티에서는 Zig의 할당자 사용 방식이 함수를 '색칠(coloring)'한다는 표현에 대한 다양한 의견(Various Opinions)이 제시됨
C 언어 할당자 인터페이스 설계
저자는 C 언어에서 현대적인 할당자 설계를 위해 Zig의 방식을 차용하여, `alloc`, `realloc`, `free` 메서드를 갖는 인터페이스를 정의한다. 특히, 오류 처리를 위해 `Error` 열거형과 `AllocResult` 구조체를 사용하여 메모리 할당 실패(Memory Allocation Failure)를 명시적으로 처리하도록 설계했다. 이러한 접근 방식은 C 언어에서 메모리 관리의 안전성을 높이는 데 기여할 수 있다.
아레나 할당자(Arena Allocator) 구현
저자는 고정 크기 버퍼를 기반으로 하는 아레나 할당자를 C 언어로 구현하는 방법을 제시한다. 아레나 할당자는 할당된 메모리를 개별적으로 해제하는 대신, 전체 버퍼를 한 번에 해제하는 방식으로 설계되어 메모리 할당/해제 오버헤드(Memory Allocation/Deallocation Overhead)를 줄일 수 있다. 또한, `Arena_Reset` 함수를 통해 버퍼를 초기화하여 메모리 재사용을 가능하게 한다.
