動的メモリ確保とは？
動的メモリ確保（どうてきメモリかくほ）とは、プログラミングにおいて、必要な時に必要なだけメモリを確保する方法のことを指します。一般的には、プログラムが実行されている間に、メモリを自由に使えるようにするために行います。
なぜ動的メモリ確保が必要なのか？
プログラムには、使用するデータの量が事前にわからない場合があります。例えば、ゲームのfromation.co.jp/archives/1245">スコアを記録する場合、プレイヤーがどれだけfromation.co.jp/archives/1245">スコアを取るかはゲーム中で決まります。そのため、fromation.co.jp/archives/1245">スコア用のメモリをあらかじめ用意しておくことはfromation.co.jp/archives/17995">難しいのです。
動的メモリ確保のメリット
- 必要なだけメモリを使える
- メモリの無駄遣いを避けられる
- 柔軟なプログラムが作れる
動的メモリ確保のデメリット
- メモリ管理がfromation.co.jp/archives/17995">難しい
- メモリ漏れの危険がある
- プログラムが遅くなることがある
動的メモリ確保の方法
動的メモリ確保は、プログラムの中でメモリを確保するために専用の命令を使います。fromation.co.jp/archives/22126">たとえば、C言語では、mallocやcallocといった関数を使います。この関数を使うことで、必要なサイズのメモリを瞬時に確保できます。
動的メモリ確保の例
次の表は、動的メモリ確保の例を示します。
| 言語 | 関数 | 説明 |
|---|---|---|
| C言語 | malloc() | 指定したサイズのメモリを確保 |
| C言語 | free() | 確保したメモリを解放 |
| C++ | new | fromation.co.jp/archives/1715">オブジェクト用のメモリを確保 |
| C++ | delete | 確保したメモリを解放 |
fromation.co.jp/archives/2280">まとめ
動的メモリ確保は、プログラミングにおいて非常に重要な概念です。これにより、柔軟なプログラムが作れるようになりますが、正しく使わないと問題が生じることもあります。プログラムを書く際にはこの点に注意しましょう。
メモリ：コンピュータがデータやプログラムを一時的に保存するための記憶装置。動的メモリ確保は、このメモリを必要に応じて割り当てるプロセスに関するもの。
ヒープ：動的にメモリを確保するための領域。プログラムが実行される際に、必要なメモリを割り当てたり解放したりするために使用される。
fromation.co.jp/archives/2186">スタック：関数の呼び出しや変数の管理を行うためのメモリ領域。fromation.co.jp/archives/2186">スタックは関数の実行が終わると自動的に解放されるが、動的メモリ確保は手動で解放する必要がある。
malloc：C言語で動的にメモリを確保するための関数。指定されたサイズのメモリをヒープから取得し、そのポインタを返す。
free：C言語で動的に確保したメモリを解放するための関数。使用しなくなったメモリを再利用可能にするため、プログラムの効率を向上させる。
ポインタ：メモリ上のアドレスを指し示す変数。動的メモリ確保では、確保したメモリの所在地を指し示すためにポインタを利用する。
メモリリーク：動的に確保したメモリを解放しないことで発生する問題。fromation.co.jp/archives/3176">結果として、プログラムが徐々に使用できるメモリを減らし、fromation.co.jp/archives/15267">最終的にクラッシュする可能性がある。
データ構造：データを整理して格納する方法。動的メモリ確保は、例えばリストやツリーといった複雑なデータ構造を扱う際に特に重要。
サイズ：動的メモリ確保の際に指定する、確保するメモリの大きさ。プログラムの需要に応じてサイズを変更可能。
fromation.co.jp/archives/28305">ガーベジコレクション：使用しなくなったメモリを自動的に解放する機能。プログラミング言語によっては動的メモリ管理を簡便に行える。
動的メモリ割り当て：プログラムの実行中に必要なメモリをその都度確保すること。固定されたメモリサイズではなく、要求に応じてメモリを確保します。
ダイナミックメモリアロケーション：プログラムの実行時にメモリを動的に確保する手法を指し、特にCやC++といった言語で使われることが多いです。
ヒープメモリ確保：ヒープ領域にメモリを割り当てることを指し、動的メモリ確保の一種です。プログラムが動作する際に必要なメモリを手動で管理します。
動的アロケーション：動的にメモリを確保することを簡単に表現した言葉で、プログラムが実行中にメモリの使用効率を最大化します。
メモリ管理：動的メモリを含むメモリの使用と割り当てを効率的に行う技術全般を指し、動的メモリ確保はその一部と言えます。
メモリ管理：コンピュータがプログラムの実行に必要なメモリを適切に割り当てたり解放したりするプロセス。動的メモリ確保はこの管理の一部です。
スタティックメモリ確保：プログラムの実行前に必要なメモリを全て事前に確保する方法。動的メモリ確保とは異なり、実行中にメモリの量を変更することはできません。
ヒープ：プログラムが動的にメモリを確保するための領域。ヒープメモリは適切に管理しないとメモリリークの原因になります。
fromation.co.jp/archives/2186">スタック：プログラムにおいて関数の呼び出し時に使用される一時的なメモリ領域。動的メモリとは異なり、使用後自動的に解放されます。
fromation.co.jp/archives/28305">ガーベジコレクション：使われなくなったメモリを自動的に解放する仕組み。動的メモリ確保する際に、メモリの無駄使いを防ぐ手助けをしてくれます。
メモリリーク：動的メモリ確保したメモリが解放されずに残ってしまうこと。これが続くと、プログラムのfromation.co.jp/archives/394">パフォーマンスが低下し、fromation.co.jp/archives/15267">最終的にはクラッシュすることもあります。
malloc：C言語などで動的メモリを確保するための関数。指定したサイズのメモリ領域をヒープから割り当てますが、使用後は必ずfree関数で解放する必要があります。
free：C言語で動的に確保したメモリを解放するための関数。メモリリークを避けるために必要な操作です。
ポインタ：メモリのアドレスを格納する変数。動的メモリ確保した際に、そのメモリ領域へのアクセスに使われます。
再割り当て：既に確保したメモリのサイズを変更すること。C言語ではrealloc関数を使用しますが、元のメモリが解放され、新しいメモリにコピーされることがあります。
プログラムのfromation.co.jp/archives/394">パフォーマンス：プログラムがどれだけ効率よく実行されるかを示す指標。動的メモリ管理が適切に行われていないと、fromation.co.jp/archives/394">パフォーマンスが低下することがあります。
動的メモリ確保の対義語・反対語
固定メモリ確保
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