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

可能是你筆誤，也可能是你理解有誤：int 後面的圓括號或許應該是方括號？

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。

上面的程式碼片段，對應 p1 應該使用 delete 釋放，對應 p2 應該使用 delete[] 釋放。

如果 new 和 delete 不對應，將會發生未定义行为。

具體到你的環境，如果你確認兩種情況都正常執行並且沒有內存洩漏的話，可以進行如下解釋：

因為new/delete 相對於malloc/free 差異主要在於調不呼叫建構/析構函數，
delete 和delete[] 的差異在於呼叫幾個析構函數，
而基本類型沒有構造/析構之說，所以在你的環境中兩種用法都得到了相同的結果。

但，這仍然是一種未定义行为，即不同的編譯器實作有不同的處理方式，
C++ 標準沒有做出任何保證。

除了@harttle 給出的鏈接，這個鏈接中的討論同樣值得參考：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，你覺得對數組和單一元素進行delete（非delete[]）都可以透過編譯是不應該的對吧？確實不應該。在現代的程式設計語言裡沒有這樣的問題，問題出在C++的陣列指標降級。

C++最初是Stroustrup為了實現物件導向機製而開始的，出於效率的考慮未設計全新的類型系統，而是基於C來擴展（C with classes）。這樣C++繼承了C的一些低層語言特性。例如：數組不可以透過參數或傳回值傳遞，傳遞的永遠是指標。至於指向的內容是陣列還是元素，維護的責任落在了開發者頭上。

陣列名在多數情況下都會降級為首元素指標，所以陣列名稱和元素指標具有相互相容的型別。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一個陣列和delete一個指針，語法上是完全一樣的。所以編譯器不會拋出任何錯誤，但運行時會引發未定義行為。更多delete形式的討論，請見 http://harttle.com/2015/08/07/effective-cpp-16.html

2015-9-4 00:20 更新

上述的回答針對的是為什麼編譯器不給予警告或錯誤，因為陣列名稱和元素指標是型別相容的。現在來補一下「呼叫delete和delete[]時到底發生了什麼事？」

通常可以把delete關鍵字當做一個函數呼叫+記憶體回收過程，其中的那個函數呼叫你是可以重寫（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的過程

呼叫參數指標rawMem所指記憶體上物件的析構函數。當然多型類別的析構函數一般是虛函數，正常的實作中會級聯地呼叫類別層級上的所有析構函數。這是編譯器完成的，在上述operator delete之前完成。
operator delete完成預設的（或自訂的）記憶體回收，通常會去呼叫free關鍵字。即使你沒重載operator delete，C++也提供了一個全域的實作。

delete[]的過程

得到數組的長度N。這裡不同編譯器就有不同的實作了，而且基本資料型別和物件也有差別。編譯器可能會在陣列頭儲存一個陣列長度（所以陣列大小可能大於元素大小總和，第一個元素位址也不一定等於陣列位址！）。
迭代地呼叫這N個析構函數。
operator delete釋放N個元素的記憶體。

Scott Meyers：不要假設任何C++的記憶體佈局，也不要基於該假設做任何記憶體操作。

錯誤的使用

如果用delete來回收數組，或用delete[]來回收元素時，運行時行為是未定義的。就是說編譯器想怎麼實作就怎麼實現，C++標準沒有規定如何處理這種情況。

不過一般而言，delete一個基本型別的陣列不會產生特別惡劣的影響。大不了後面的記憶體沒有回收。但delete一個物件數組卻常常會導致程式異常退出。如：

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

在Mac的Homebrew gcc 5.1.0上會有運行時錯誤：

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

總之，如果你用new申請了內存，就用delete回收；如果用new []申請了內存，就用delete[]回收。這一點都靠自覺，編譯器不會管你。

PHP中文网 · Answer

沒報錯不代表不會出錯。

簡單地說，delete []p 會逐一執行p數組中所有物件的析構操作，而delete p不會。

更多的細節就自己搜一下吧。

阿神 · Answer

int *p=new int (20);

這不是申請一個int空間並且初始化值為20麼。。

你是不是想說這樣？

int *p=new int [20];

這樣才是申請數組

p指向的只是一個指針，至於指向單一元素還是指向數組，就得開發者自己處理了，編譯器只會在帶有[]時才當作數組的地址來釋放數組