새싹프로그래머의 이야기

C언어를 사용할 때는 malloc() 함수와 free()함수를 통해 메모리를 직접 할당/해제를 해주었습니다. 

그런데 Python을 사용할 때는 별도로 메모리를 관리하지 않더라구요.

문득 왜일까? 라는 생각이 들어서 알아보고 정리를 해보려고 합니다.

Python의 메모리 관리

파이썬은 Garbage Collector가 메모리를 관리해줍니다. C언어와 달리 사람이 메모리를 직접 할당/해제 하는 것이 아니라 언어 자체에서 직접 관리해주는 방식인데요. 

가장 많이 활용하는 방식은 Reference Counting 이라는 방식입니다.

Reference Counting 이란?

Reference Counting 방식이란, 객체를 얼마나 참조하는지를 통해 메모리를 관리하는 방식입니다.

Python은 객체를 생성하면 Heap 메모리에 객체를 생성하는데요. 

예를 들어, 다음과 같은 코드가 있을 때 s라는 변수가 객체를 참조하는 것을 counting 하여 메모리를 관리합니다.

s = 'hello world'

위와 같은 코드를 작성하면 다음과 같이 변수가 객체를 참조하게 됩니다.

'hello world'라는 객체를 s에 할당했을 때, Garbage Collector는 'hello world'라는 객체의 reference counting을 1 증가시키고 메모리에 할당합니다.

반대로 s라는 변수가 다른 객체를 참조하게 되었을 때는 reference counting이 0이 될 것이고 Garbage Collector는 이를 통해 메모리를 해제하게 됩니다.

직접 확인해보면 다음과 같습니다.

s가 호출된 함수가 종료되면 reference counting은 0이 되어 메모리는 해제되게 됩니다.

Garbage Collector의 장점 및 단점

사람이 직접 관리하지 않아도 메모리 관리가 되기 때문에 편하지만, 장점만 존재하는 것은 아닙니다.

Garbage Collector의 장점이라 함은 다음과 같습니다.

• reference counting이 0 이 될 때마다 메모리를 해제해주기 때문에 실시간 작업이 가능하다.
• 위와 같은 이유로 메모리 관리가 간편하며 즉시 메모리에서 해제가 가능하다.

반면 단점 또한 존재합니다.

• Object 마다 reference counting을 수행해주어야 하기 때문에 관리 비용이 많이 듭니다.
• Object의 reference count가 0이 될 경우, 연쇄적인 Garbage Collecting이 발생할 수 있습니다.
• 사람이 직접 할당/해제를 하지 않기 때문에 세밀한 메모리 관리가 어렵다.