为什么没有虚拟析构函数不会导致内存泄漏？ [复制]

Question

我在玩代码

struct A {
    char a[20000];
    A() { a[0] = 'A'; }
    ~A() {}
};
struct B : A {
    char a[20000];
    B() { a[0] = 'B'; }
    ~B() {}
};
int main() {
    A *pA = new A;
    A *pB = new B;
    delete pA;
    delete pB;
    return 0;
}

有些人写道 (why do we need a virtual destructor with dynamic memory?) 应该会导致内存泄漏，但事实并非如此。 我使用 g++，然后使用 valgrind --leak-check=full --show-leak-kinds=all --track-origins=yes --verbose --log-file=valgrind- out.txt 并获取

HEAP SUMMARY:
in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
total heap usage: 3 allocs, 3 frees, 132,704 bytes allocated
All heap blocks were freed -- no leaks are possible

我知道一些旧的编译器在类似情况下尝试释放内存时会出现问题，但看起来现代 C++ 在这种情况下可以无缝地释放内存。所以我很好奇怎么可能？也许 delete 使用操作系统为给定分配的内存块提供的信息？

编辑。如果我们有空的析构函数和构造函数，我仍然不清楚究竟是什么导致了 delete *pB 的 UB。问题的答案 (Missing Virtual Destructor Memory Effects) 表明没有任何 UB。

Answer 1

我假设您已经知道 delete pB 是未定义的行为。但是，为什么它不会泄漏您机器上的内存？这与您实现的动态内存管理的工作方式有关。

这是一种可能性：在某些实现中，默认全局 operator new 和 operator delete 通过调用 C 库 malloc 和 free 函数来工作。但是free 需要能够在它刚刚通过没有类型或大小信息的void* 时完成它的工作，这意味着malloc 必须在它返回之前在某处“写下”大小。在您的程序中，对new B 的调用可能会导致malloc 记下B 的大小，以便稍后将free 传递给指针时，它会确切知道要释放多少字节。

Answer 2

为什么没有虚拟析构函数不会导致内存泄漏？

因为通过指向析构函数不是虚拟的基类的指针来销毁对象的行为是未定义的。当行为未定义时，没有任何保证。例如，不能保证内存会泄漏。

也就是说，尚不清楚为什么会有内存泄漏的预期。如果你看一下B 的析构函数，你会注意到它什么都不做——主体是空的，成员有一个普通的析构函数。没有理由期望不运行不执行任何操作的函数会导致内存泄漏。

Answer 3

您在 A 或 B 上没有任何内存分配，那么为什么会有泄漏呢？ 当调用不正确的析构函数（由于不是虚拟的）时，就会出现泄漏。

如果析构函数不需要做任何事情，因为无论如何都没有什么要清除的，那么就不会存在泄漏。

将 a[20000] 更改为 *a 并新建/删除它，看看会发生什么。

顺便说一句，有一个未定义的行为，但这个问题更多地与 OP 不了解析构函数的工作原理有关。这不是链接问题的完全重复。

struct A {
    char* a;
    A() { a = new char[20000]; a[0] = 'A'; }
    ~A() { delete[] a;}
};
struct B : A {
    char* b;
    B() : A() { b = new char[20000]; b[0] = 'B'; }
    ~B() { delete[] b;}
};
int main() {
    A *pA = new A;
    A *pB = new B;
    delete pA;
    delete pB;
    return 0;
}