使用delete释放new[]的空间造成的错误分析

最新推荐文章于 2023-08-10 19:30:50 发布

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文章标签： c/c++

原文链接：http://www.cnblogs.com/hiwoshixiaoyu/p/10035042.html

探讨了new和new[], delete和delete[]的区别及其在内存管理中的重要性。当使用new[]分配数组时，如果不使用对应的delete[]进行释放，会导致程序崩溃。详细解释了现代编译器如何通过额外信息头来跟踪分配的内存。

我们都被告诫，new和delete，new[]和delete[]要成对出现。如果使用delete释放new[] 申请的空间会发什么？如下：

T* p = new T [1024];

....//do something

delete p;//会发生什么？

我先告诉你，如果T是一个base type（如，int、double、char），你会发现，程序依然正确运行，不仅如此，内存空间也被正确释放。它的正确运行，让很多人对delete[]和delete的区别的探索就此终止。也难怪在国内的博客中分析delete和delete[]的原理和delete释放new[]的文章少之又少，很多相关的文章关于这个问题一句带过。

如果代码是这样的：

class A

{

public:

int m;

~A()

{}

};

int main()

{

A* ptr = new A[1024];

delete ptr;

return0;

}

你可以测试一下这段代码，在VS和g++下都测试一下，看看都出现什么结果。这会增加你日后在程序调试bug的经验（我已经遭遇一次）

要明白这个问题，我们要知道new和new[]，delete和delete[]都干什么了些什么。

不用多说new和delete。

1.new封装了C语言中的malloc函数，申请一块内存空间，如果T是用户自定义的类类型，将使用T的构造函数初始化这块内存空间上的对象。

2.delete封装了C语言中的free 函数，如果T是用户自定义的类类型，首先调用T的析构函数，再调用free释放这个对象占用的内存空间。

new[]会更复杂一些：

T* ptr = new T [1024];

delete[] ptr;

我们注意到，没有传入任何关于ptr指针的信息给delete[]操作符运算符(operator）。最初的C++编译器版本是要求程序员传入关于指针指向空间的大小的参数，而现代的编译器虽然也接受，但多数情况会忽视它[1]！

既然没有传入参数，那编译器一定是通过某种手段获知ptr指向空间的大小。

是的，说某种手段，是因为有多种方法。在C++发展的最初，有一种关联数组的方法：T* ptr = new[s]申请一段空间后，编译器会在内存的某个地方固定的数组中存入ptr和ptr对应的空间大小s，下次在调用delete[]的时候，就会查找这个数组中的ptr对应的s。[2]

这个方法，现代的编译器已经很少见了，因为它很慢。

现代的g++、vc、icpc都使用信息头（additional information head block)的方法来管理。在new[]申请内存空间时，会多申请n个字节，这n个字节就是信息头，位于我们ptr指针向低地址偏移n个字节的地方(block = ptr - n)。每次delete[]被调用时，编译器就会去这个信息头查找申请的内存信息。

所以，调用new[]得到的东西和调用malloc得到的东西并不相同！

现在，我们分析一下

A* ptr = new A [1024];

delete ptr;

这段代码在delete的时候发生了什么：

首先，和delete任何时候一样，编译器会给delete指派A的析构函数，以函数指针的形式，delete会调用这个析构函数，作用于ptr指向的这个对象上，显然ptr之后的1023个对象不会调用析构函数，因为我们使用的是delete而不是delete[]。然后，delete执行free函数，释放申请的空间。

但是！我们new[]中调用malloc得到的指针并不是从ptr开始的，我们的程序找不到malloc分配的ptr指针，就会崩溃！[3]

而为什么base type不会有问题呢？程序运行得好好的。是的，都是编译器的原因。编译器检查到，如果是base tyep，new[]操作就会省去前面的信息头，后面发生delete释放new[]的时候，free调用的ptr和malloc调用的ptr也就一致了。当然，这不一定，也有可能某些编译器，在某些时候，即便是base type它也要加上head block呢？！

所以，如果new和delete，new[]和delete[]不配对，发生什么，未定义！

看到这里，相信你已经明白了delete[]为什么要对应new[]了，而delete也不能和delete[]混用的原因。

#include "stdafx.h"


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	int* p = new int ;	//size大小 4
	*p = 123456789;
	
	int* p2 = new int[1024] ;	//size大小 1024*4 = 4096
	while(1)
	{

	}
	return 0;
}

转载于:https://www.cnblogs.com/hiwoshixiaoyu/p/10035042.html