cs50 5강 메모리 주소와 포인터

메모리 주소

메모리 주소를 표현할 때에는 앞서 말한 컴퓨터의 기본 의사소통 규칙(이진법 사용하기)와 조금 다른 규칙이 추가된다.
가상 메모리의 주소를 표현할 때에는 16진법을 사용하기로 하나의 규약이 추가된다.
왜 컴퓨터는 기본적으로 이진법 소통을 원칙으로 한다 해놓고서는, 메모리 주소만 16진법을 사용하는가 하는 의문이 든다면 정상이다.

바이트는 8비트이다

앞서 배운 내용을 굳이 한번 더 상기시키는 이유는 주소값에 대해서 16진법을 사용하는 이유와 바이트가 8개의 비트로 구성된 것이 관계있기 때문이다.
이 8개의 비트를 반으로 나누어 4비트씩 잘라 보면, 4비트는 2의 4승 즉 16까지의 표현이 가능해진다.

이진수는 너무 길어진다

주소값의 경우 메모리의 크기와 관계있기 때문에 이진법을 사용시 주소값이 너무 길어질 수도 있다.
따라서 2진법보다 좀 더 큰 진법을 골라야했고, 그중에서도 하필 16진법을 고른 것은 위에서 서술한 이유 때문이다.

출력하는 법

메모리상의 주소를 출력할 때에는 &를 사용한다.
또한 주소값을 통해 실제 내용물을 출력하고 싶다면*을 쓰면 된다.
만약 주소값을 모르는 상황이라면, *&을 쓰면 실제 내용물을 불러올 수 있다.

포인터

왜 포인터는 악명이 높을까?
주소값은 주소일뿐, 안에 담긴 내용물은 주소값과 전혀 관계가 없는 것이 들어가있다.
그러나 우리는 주소값을 통해서 내용물을 가져올 수 있다는 부분이 처음 접했을 때에는 굉장히 생소하게 다가오기 때문일 것이다.
즉 포인터가 변수의 값(편의상 주소)와 그 변수의 값이 가리키는 데이터가 다름을 이해하는 것이 어려워서 도대체 이런걸 어디에 쓸까 하는 생각이 드는 경우가 대다수인 것 같다.

포인터 변수 선언과 출력

#include<stdio.h>
int main() {
	int n = 50;
	int* p = &n;
	printf("%p\n", p);
	printf("%i\n", *p);
}

위 예문을 직접 출력해보면, 첫번째에는 주소값이 출력되고 두번째에 내용물이 출력되는 것을 알 수 있다.
즉 포인터는 기본적으로 주소의 성격을 가지고 있고, 그 포인터의 내용물을 읽어와야 데이터를 출력할 수 있다.

포인터와 메모리의 크기

포인터는 간접참조의 형태로 작동한다.
그렇기 때문에 포인터의 내용물이 double이든 int이든 char이든 컴파일os의 비트수만 변하지 않으면, 포인터의 크기는 같다.
즉 포인터는 컴퓨터의 메모리 크기와 관계를 맺는다기 보다는 os의 비트수와 관계를 맺는다고 볼 수 있다.
물론 메모리가 큰 컴퓨터가 보편화될시(현재 16비트 컴퓨터를 쓰지는 않으니) 포인터의 크기는 모든 주소값을 나타내기 위해 변화할 수 있으나, 직접적인 관계로 보기에는 무리가 있다.
또한 cpu의 아키텍처에는 어드레스 버스의 크기가 정해져있으므로, 그에 따라 포인터의 주소가 변화할 수도 있다.
포인터는 컴퓨터 메모리의 크기와 직접적 관계가 있는 것이 아니라 cpu의 아키텍처와 os의 비트수와 관계가 깊다.