C++ new delete操作

Question

如果代码如下：int *p=new int (20); delete []p;这样时正确的我可以理解，为什么在编译器里运行如下代码同样是正确的呢？int *p=new int (20); delete p;//同样正确，原因呢? ………………………………………………………………………………………...

PHP中文网 · Answer

可能是你笔误，也可能是你理解有误：int 后面的圆括号或许应该是方括号？

int *p1 = new int(20); // 这一句是分配一个 int 的空间并将其内容初始化为 20 。

int *p2 = new int[20]; // 这一句是分配 20 个 int 的空间。

上面的代码片段，对应 p1 应该使用 delete 释放，对应 p2 应该使用 delete[] 释放。

如果 new 和 delete 不对应，将会发生未定义行为。

具体到你的环境，如果你确认两种情况都正常执行并且没有内存泄漏的话，可以进行如下解释：

因为 new/delete 相对于 malloc/free 区别主要在于调不调用构造/析构函数，
delete 和 delete[] 的区别在于调用几次析构函数，
而基本类型没有构造/析构之说，所以在你的环境中两种用法均得到了相同的结果。

但，这仍然是一种未定义行为，即不同的编译器实现有不同的处理方式，
C++ 标准没有做出任何保证。

除了 @harttle 给出的链接，这个链接中的讨论同样值得参考：http://stackoverflow.com/questions/6953457/delete-and-delete-are-the-same-when-deleting-arrays

高洛峰 · Answer

我理解你的意思了，你觉得对数组和单个元素进行delete（非delete[]）都可以通过编译是不应该的对吧？确实不应该。在现代的程序设计语言里没有这样的问题，问题出在C++的数组指针降级。

C++最初是Stroustrup为了实现面向对象机制而开始的，出于效率的考虑未设计全新的类型系统，而是基于C来扩展（C with classes）。这样C++继承了C的一些低层语言特性。比如：数组不可以通过参数或返回值进行传递，传递的永远是指针。至于指向的内容是数组还是元素，维护的责任落在了开发者头上。

数组名在多数情况下都会降级为首元素指针，所以数组名和元素指针具有相互兼容的类型。比如：

int arr[5];
int * p == arr;    // 这是兼容的

void f1(int *); 
f(arr);            // 这也是兼容的

int* f2(){
    int arr[2];
    return arr;    // 这也是兼容的
}

所以delete一个数组和delete一个指针，语法上是完全一样的。所以编译器不会抛出任何错误，但运行时会引发未定义行为。更多有关delete形式的讨论，见 http://harttle.com/2015/08/07/effective-cpp-16.html

2015-9-4 00:20 更新

上述的回答针对的是为什么编译器不给出警告或者错误，因为数组名和元素指针是类型兼容的。现在来补一下“调用delete和delete[]时到底发生了什么？”

通常可以把delete关键字当做一个函数调用+内存回收过程，其中的那个函数调用你是可以重写（override）的：

void operator delete(void *rawMem) throw(){
    // 正确地重写new/delete较为困难，可以参见Effective Item 51、52
}

delete的过程

调用参数指针rawMem所指内存上对象的析构函数。当然多态类的析构函数一般是虚函数，正常的实现中会级联地调用类层级上的所有析构函数。这是编译器完成的，在上述operator delete之前完成。
operator delete完成默认的（或定制的）内存回收，通常会去调用free关键字。即使你没重载operator delete，C++也提供了一个全局的实现。

delete[]的过程

获得数组的长度N。在这里不同编译器就有不同的实现了，而且基本数据类型和对象也有区别。编译器可能会在数组头存储一个数组长度（所以数组大小可能大于元素大小之和，第一个元素地址也不一定等于数组地址！）。
迭代地调用这N个析构函数。
operator delete释放N个元素的内存。

Scott Meyers：不要假设任何C++的内存布局，也不要基于该假设做任何内存操作。

错误的使用

如果用delete来回收数组，或者用delete[]来回收元素时，运行时行为是未定义的。就是说编译器想怎么实现就怎么实现，C++标准没有规定如何处理这种情况。

不过一般而言，delete一个基本类型的数组不会产生特别恶劣的影响。大不了就是后面的内存没有得到回收。但delete一个对象数组却常常会导致程序异常退出。比如：

string* p = new string[4];
delete p;

在Mac的Homebrew gcc 5.1.0上会有运行时错误：

error for object 0x7fcd93c04b38: pointer being freed was not allocated

总之，如果你用new申请了内存，就用delete回收；如果用new []申请了内存，就用delete[]回收。这一点都靠自觉，编译器不会管你。

PHP中文网 · Answer

没报错不代表不会出错。

简单地说，delete []p 会逐个执行p数组中所有对象的析构操作，而delete p不会。

更多的细节自己搜一下吧。

阿神 · Answer

int *p=new int (20);

这不是申请一个int空间并且初始化值为20么。。

你是不是想说这样？

int *p=new int [20];

这样才是申请数组

p指向的只是一个指针，至于指向单个元素还是指向数组，就得开发者自己处理了，编译器只会在带有[]时才当作数组的地址来释放数组