[C++] placement new

C++로 응용프로그램을 만들다보면 new를 사용한 동적할당을 자주 사용하게 될 것이다.

하지만 동적할당은 생각보다 비싼 녀석이다.
단순히 역참조만 하는건 그렇게 무겁지 않지만, 할당하고 지우는 것 자체가 좀 무거운 편이다

힙 관리같은건 기본적으로 OS단에서 하기때문에 OS에 요청을 날리는 형태로 동작하는데, 이걸 함수화된걸 써서 그렇지 어셈블리 코드로는 보통 수백줄이 넘어간다.

자주 사용하지는 않지만, 그만큼의 낭비도 극단적으로 줄이고 싶다면 사용할 수 있는 방법이 있다.
placement new라 불리는 new의 특수구문이다.

미리 우리만의 커스텀 힙 공간을 만들고, 거기에 할당을 시키는 것이다.

사용법은 다음과 같다.

적당한 메모리 시퀀스를 예약하고, 그 주소를 new의 인지로 넘기면 된다.

이 메모리 시퀀스에는 별다른 제약은 없는듯하다. 쓰기만 할 수 있으면 되기때문에 위처럼 정적배열이어도 되고, 동적할당을 해도 되고

다음과 같이 강제로 접근해서 값을 바꾸는 흑마법도 가능하다.

주소 관리

근데 이것도 제대로 쓰려면 고려할게 많다.
그냥 pool 주소만 무작정 넣으면 그 시작주소로 덮어쓰기 때문에, 할당하고 해제할때마다 주소 범위를 관리해줘야 한다.

불편하다.

alignment

하지만 저 주소관리법에도 약간 미진한 부분이 존재한다.
메모리 정렬(memory alignment)라고 들어봤는가? 이건 cpu의 동작 효율성에 관한 문제인데,
만약 2바이트 데이터와 1바이트 데이터가 있다면, 그 2개를 순서대로 3바이트로 쌓기보단 cpu의 처리단위로 잘라주는 것이 훨씬 빠르다는 것이다.

그래서 cpu의 처리단위가 4바이트라면, 중간에 여백을 넣어서 2바이트(4바이트 차지), 1바이트(4바이트 차지)의 형태로 8바이트를 점유하게 하는게 효율적일 수 있다.

이 경우에도 마찬가지다.

단순히 사이즈로만 주소를 관리하니, 3바이트, 2바이트를 무작정 쌓고있었다.

이런걸 해결하려면 align을 다 지정해줘야 한다.

이런식으로 말이다.

근데 이 기능 자체를 사용할 일은 많지 않을것이다. 대부분의 환경에서는 저정도의 성능이 필요하지도 않고, 관리난이도만 급격하게 상승하기 때문이다.

리소스가 극단적으로 제한될때만 사용하길 권한다.

참조
https://woo-dev.tistory.com/m/217
https://www.geeksforgeeks.org/placement-new-operator-cpp/