[CS50] 메모리 - 문자열 복사

이미 저장되어 있는 문자열을 다른 곳에 복사하려면 어떻게 해야 할까? 문자열을 복사하는 방법과 주의사항을 알아보자.

잘못된 문자열 복사

문자열을 복사하기 위해 아래 코드를 실행해보자.

#include <cs50.h>
#include <ctype.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    string s = get_string("s: ");
    string t = s;

    t[0] = toupper(t[0]);

    printf("s: %s\n", s);
    printf("t: %s\n", t);
}

 

입력: emma

출력:

s: Emma
t: Emma

s 변수에는 'emma'라는 문자열이 아닌 그 문자열이 있는 메모리 주소가 저장된다. string s는 char *s와 동일한 의미이므로, t도 s와 동일한 주소를 가리킨다.

 

그렇기 때문에 t만 수정했는데 s도 함께 바뀐 것이다.

 

메모리 상황:

주소 0x100: e m m a \0
            ↑
            s, t 둘 다 가리킴

t[0] = 'E' 수정
↓
주소 0x100: E m m a \0
            ↑
            s, t 둘 다 가리킴

 

올바른 문자열 복사

두 문자열을 실제로 메모리상에서 복사하려면 메모리 할당 함수를 사용해야 한다.

#include <cs50.h>
#include <ctype.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    char *s = get_string("s: ");
    char *t = malloc(strlen(s) + 1);

    for (int i = 0, n = strlen(s); i < n + 1; i++)
    {
        t[i] = s[i];
    }

    t[0] = toupper(t[0]);

    printf("s: %s\n", s);
    printf("t: %s\n", t);
}

 

입력: emma

출력:

s: emma
t: Emma

이제 s와 t가 독립적으로 존재한다.

 

코드 분석

1. 메모리 할당

char *t = malloc(strlen(s) + 1);

• malloc: 메모리 할당 함수
• strlen(s) + 1: 문자열 길이 + 널 종단 문자(\0)

 

2. 문자 복사

for (int i = 0, n = strlen(s); i < n + 1; i++)
{
    t[i] = s[i];
}

• s의 각 문자를 t로 하나씩 복사
• i < n + 1: 널 종단 문자까지 복사

 

메모리 상황

주소 0x100: e m m a \0  ← s가 가리킴
주소 0x200: e m m a \0  ← t가 가리킴 (새로 할당)

t[0] = 'E' 수정
↓
주소 0x100: e m m a \0  ← s (변화 없음)
주소 0x200: E m m a \0  ← t (수정됨)

 

strcpy 함수 사용

C 표준 라이브러리의 strcpy 함수를 사용하면 더 간단하다.

#include <cs50.h>
#include <ctype.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    char *s = get_string("s: ");
    char *t = malloc(strlen(s) + 1);

    strcpy(t, s);

    t[0] = toupper(t[0]);

    printf("s: %s\n", s);
    printf("t: %s\n", t);
}

strcpy(t, s)는 s의 모든 문자를 t로 복사한다.

 

메모리 해제

malloc으로 할당한 메모리는 사용 후 반드시 해제해야 한다.

free(t);

 

전체 코드

#include <cs50.h>
#include <ctype.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    char *s = get_string("s: ");
    char *t = malloc(strlen(s) + 1);

    if (t == NULL)
    {
        return 1;  // 메모리 할당 실패
    }

    strcpy(t, s);
    t[0] = toupper(t[0]);

    printf("s: %s\n", s);
    printf("t: %s\n", t);

    free(t);  // 메모리 해제
    return 0;
}

 

복사 방법 비교

방법	코드	결과
주소만 복사	t = s	❌ 같은 메모리 가리킴
직접 복사	for + malloc	✅ 독립적인 복사본
strcpy 사용	strcpy(t, s)	✅ 독립적인 복사본

 

연습 문제

Q. 메모리 할당 없이 문자열의 주소만 복사했을 때는 어떤 문제가 생길까?

값이 복사되지 않고 같은 주소만 가리키게 되어 의도와 다르게 원본이 훼손될 수 있다.

• 포인터 복사 = 주소만 복사 (얕은 복사)
• 문자열 복사 = 새 메모리 할당 + 내용 복사 (깊은 복사)