当我在空指针上调用“delete”时，为什么会调用“operator delete”？答案

【问题标题】：Why is "operator delete" invoked when I call "delete" on a null pointer?当我在空指针上调用“delete”时，为什么会调用“operator delete”？
【发布时间】：2011-04-18 19:44:13
【问题描述】：

在阅读this question 的答案时，我注意到答案（例如this）暗示即使在delete 语句在空指针上执行时也可以调用operator delete。

于是我写了一个小sn-p：

class Test {
public:
    void* operator new( size_t ) { /*doesn't matter*/ return 0; }
    void operator delete( void* ptr ) {
        ptr; //to suppress warning and have a line to put breakpoint on
    }
};

int main()
{
    Test* ptr = 0;
    delete ptr;
}

而且——令我惊讶的是——Test::operator delete() 被调用时 ptr 持有一个空指针。

据我了解，operator new 分配内存，operator delete 将内存返回给分配器。如果我在空指针上调用 delete 语句，则意味着指针后面没有对象，也没有内存可以返回给分配器。

delete 语句包括调用析构函数。当我传递一个空指针时，肯定不会调用析构函数——C++ 会处理这个问题。那为什么在这种情况下会调用operator delete呢？

【问题讨论】：

还问为什么在分配零长度数组时会调用operator new：new Test[0];... ;)
@ybungalobill：这更容易 - 标准要求返回的指针有效且不同。
请注意，如果将析构函数设为虚拟，则不会调用重载operator delete。实现通常直接从析构函数调用函数并调用析构函数而不检查空值（从而节省了一些指令）。只有当呼叫需要虚拟调度时，才会提前进行检查。
还有一点：从析构函数中调用操作符很方便，因为它节省了一次虚拟调度。

标签： c++ pointers memory-management

【解决方案1】：

即将发布的 C++0x 标准（第 5.3.5 节 [expr.delete]）中的语言如下：

如果操作数的值删除表达式不为空指针值，删除表达式将调用释放函数 (3.7.4.2)。否则就是未指定是否解除分配函数将被调用。 [注：调用释放函数不管是否有析构函数对于对象或某些元素数组抛出异常。 ——尾注]

所以这是未指定的行为，一些编译器可能会在删除 NULL 指针时调用operator delete，而其他编译器可能不会。

编辑：标准使用的术语 deallocation function 似乎引起了一些混乱。它带有参考。 3.7.4.2 [basic.stc.dynamic.deallocation] 中的一些关键语言可能有助于澄清：

如果一个类 T 有一个名为 operator delete 的成员释放函数只有一个参数，那么该函数就是一个通常的（非放置）释放函数。

标准也很明确，用户定义的operator delete需要接受一个空指针值的参数：

价值提供给释放函数的第一个参数可以是空指针值；如果是这样，如果释放函数是标准库中提供的，调用无效。

但是由于未指定的行为 5.3.5，您不应该依赖在指针为空时调用您的 operator delete。

【讨论】：

嗯，这个sn-p说的是deallocation函数，不是operator。
C++03 在这个问题上似乎含糊不清。它说“如果 delete 的操作数的值是空指针，则操作无效”，然后，“如果 delete-expression 调用实现释放函数......”，那么，“delete-expression 将调用一个释放函数”。所以要么它不能调用重载的操作符，要么它是未指定的，要么它必须调用它。三者之一;-)
@Hans：释放函数是实现operator delete的函数。这个术语来自这样一个事实，即运算符出现在表达式中，而实现它们的函数是函数。换句话说，您需要以某种方式分离您的术语。

【解决方案2】：

操作符 delete 和其他操作符一样，为什么不调用呢？它不能在被调用之前检查它的参数。

这就像问为什么在添加 0 时会调用 operator+。

【讨论】：

delete 语句不只是调用operator delete，它首先调用析构函数，并且在调用析构函数之前必须进行空值检查（因此在调用operator delete 之前）。 operator delete 不像其他运算符重载。
好的，但是编译器无法确保在给定空指针时用户定义的运算符 delete 是空操作。例如，它可以记录表明您试图删除空指针的内容。
同意Ben Voigt：当你输入delete p;时，编译器首先调用对象的析构函数，然后调用释放函数operator delete。系统必须能够诊断出指针为 0，以避免调用析构函数（它不会调用），因此从技术上讲，它也可以避免调用释放器。
实际上，C++ 标准明确允许编译器避免使用空指针值调用operator delete。