删除指针时避免程序崩溃

Question

以下代码中的第二次删除会导致程序崩溃，因为它之前已经被删除过：

int* i = new int;
delete i;
delete i;

尝试使用异常来捕获它也无济于事：

int* i = new int;
delete i;
try {
  delete i;
} catch(exception& e) { // program just crashes, doesn't go into this exception block
  cout << "delete failed" << endl;
}

如何进行安全删除（先检查指针指向的区域是否已经被删除）？

或者如果不可能的话，如何吐出发生crash的行号（不用调试工具）？

Answer 1

对于 C++11 之前的编译器，您可以将要删除的指针设置为 (0, NULL) 或在 C++11 编译器之后设置为 nullptr。然而，这仅仅解决了问题（看下面的例子）：

void deletePointer(int* & iptr) {
  delete iptr;
  iptr = nullptr;
}

没有可移植的标准测试来检查指针是否“有效”以进行删除。如果您的编译器支持 C++11，您能做的最好的事情就是使用智能指针。因此，您不必担心无效删除。

Answer 2

让我们首先说double delete is an undefined behaviour...，这意味着未定义的行为:)

请允许我提醒一下deleting a null pointer is a no-op。所以不需要检查指针是否为空。

如果没有更多上下文，答案是没有可移植的解决方案。

根据架构、操作系统，甚至你使用的内存分配库，它会产生不同的效果，并为你提供不同的检测选项。

无法保证程序在第二次删除时会崩溃。它可能会简单地破坏内存分配器结构，这种方式只会在一段时间后崩溃。

如果您的目标是检测问题，您最好的机会是设置程序以捕获崩溃信号（例如 SIGABRT、SIGSEGV、SIGBUS...）并在信号处理程序上打印堆栈跟踪，然后再允许程序终止/写入核心文件。正如我上面所说，这可能是或可能不是内存损坏的地方......但它将是内存分配器/程序无法继续的地方没有了。

那是侵入性较小的。

使用自定义内存分配器或带有调试选项的内存分配器（例如 Solaris 中的 libumem）可以帮助您更早或更准确地检测问题所在。问题是，通常会有更大或更小的性能损失。

如果您的目标是防止问题发生...那么您必须采用最佳实践...例如。

1. 通常使用 RAII 或智能指针，或者至少在您无法在整个程序中安全地建立内存所有权时使用它们。
2. 至少，请始终记住将已删除的指针设置为空。这并不能保证任何事情，因为您始终可以进行并发删除...但它有助于减少可能发生崩溃的情况。

Answer 3

{
  std::unique_ptr<int> i(new int);
}

Answer 4

现代 C++ 解决方案是永远不要使用 new 或 delete。只需让 C++ 自动处理一切。

unique_ptr<int> i = make_unique<int>();

或

shared_ptr<int> i = make_shared<int>();

无需删除。如果你没有make_unique，你可以write your own。

Answer 5

delete 不会尝试检测指针是否有效，它只是释放传递给它的指针。每次删除后可以将i设置为nullptr。并在再次删除之前检查if(i==nullptr)（虽然再次删除nullptr 不会导致任何问题，因为删除nullptr 是没有操作，它实际上什么都不做）。

如果您只是在玩，那么这种代码可能有助于更好地了解该语言。但是在生产中你应该小心这些类型的代码并消除它们。这也是一个很好的指标，表明您的代码可能存在其他资源管理错误。