C++：new[]和delete[]一定要配对使用吗？

转载自公众号：程序喵大人

在平时资料中，我们常看到：new和delete，new[]和delete[]一定要配对使用！

也有人说：有时候不配对使用也不会出现问题。

那就研究下这个问题：

首先，看下这段配对使用代码：

#include <iostream>
using namespace std;
class inner {
   public:
    inner() { cout << "Constructing" << endl; }
    ~inner() { cout << "Destructing" << endl; }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    inner *p = new inner();
    inner *pa = new inner[2];

    delete p;
    delete []pa;

    return 0;
}

程序输出：
Constructing
Constructing
Constructing
Destructing
Destructing
Destructing
           

因为new[]会创建一个数组，一个对象数组需要一定的空间大小，假设一个对象需要N字节大小，K个对象的数组就需要K*N个空间来构造对象数组，但是在delete[]时候，如何知道数组的长度呢？

所以new[]会在K*N个空间的基础上，头部多申请4个字节，用于存储数组长度，这样delete[]时候才知道对象数组的大小，才会相应调用K次析构函数，并且释放K*N+4大小的内存。

这是我们平时编程中经常配对使用的情况，如果不配对使用呢？

new[]与delete结对使用

#include <iostream>
using namespace std;
class inner {
   public:
    inner() { cout << "Constructing" << endl; }
    ~inner() { cout << "Destructing" << endl; }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    inner *p = new inner[2];
    delete p;
    return 0;
}

程序输出：
Constructing
Constructing
Destructing
munmap_chunk(): invalid pointer
Aborted (core dumped)
           

这里发现：程序挂掉了。

并且，只调用了一次析构函数，为什么呢？

因为我们使用了delete，delete不同于delete[]，它认为这只是一个对象占用的空间，不是对象数组，不会访问前4个字节获取长度，所以只调用了一次析构函数。而且，最后释放内存的时候只释放了起始地址为A的内存。然而这不是这一整块内存的起始地址，整块内存的起始地址应该是A-4，释放内存如果不从内存起始地址操作就会出现断错误，所以导致程序挂掉。

new和delete[]结对使用

#include <iostream>
using namespace std;
class inner {
   public:
    inner() { cout << "Constructing" << endl; }
    ~inner() { cout << "Destructing" << endl; }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    inner *p = new inner();
    delete []p;
    return 0;
}
程序输出：
Constructing
Destructing
Destructing
Destructing
Destructing
Destructing
Destructing
...
...//这里可能会有很多很多次，毕竟随机一个int数还是可以很大的
...
Destructing
free(): invalid pointer
Aborted (core dumped)
           

这里调用了不定次数的析构函数，并且挂掉，是因为在new时候没有多申请4个字节存储长度，而delete[]时候还会向前找4个字节获取长度，这4个字节是未定义的，所以调用了不固定次数的析构函数，释放内存的时候也释放了起始地址为A-4的内存，而正常的起始地址应该是A，所以程序挂掉。

什么时候可以不配对使用？

int main() {
    int *pint = new int(5);
    delete[] pint;
    int *pinta = new int[4];
    delete pinta;
    cout << "success" << endl;
    return 0;
}
程序输出：
success
           

这段代码即使不配对使用也会正常运行，这是为什么呢，因为int是内置类型，new[]和delete[]在配合int使用时知道int是内置类型，不需要析构函数，所以也就不需要多4个字节来存放数组长度，只需要直接操作内存即可。

总结

当类型为int, float等内置类型时，new、delete、new[]、delete[]不需要配对使用；

当是自定义类型时，new、delete和new[]、delete[]才需要配对使用。

当然，我们平时编程过程中，为了保证代码的可读性，以及养成良好的编程习惯，最好确保所有情况都配对使用。

其实侯捷老师的视频里也讲过这个问题，大家也可以去看看侯捷巨佬的C++视频。