交换指针后删除动态分配的内存

Question

我对 C++ 比较陌生，我想同时了解内存管理和指针。

假设我有下面的代码

int* p1;
int* p2;
int* p3 = new int[some size];

p1 = p3;

std::swap(p1,p2);

如何正确删除动态分配的内存？做delete[] p3 够吗？之后我也应该删除p2吗？

Answer 1

当你做这样的事情时，口语会有些模糊：

delete x;

我们说“我们删除x”。严格来说是错误的，因为删除的是x指向的对象。

通过new/new[] 分配的每个对象都必须通过调用delete/delete[] 来销毁。无论您有两个或多个指向同一个对象的指针都不会改变这一点。

int* p1 = nullptr;
int* p2 = nullptr;
int* p3 = new int[some size];      // p3 points to the array

p1 = p3;                           // p1 points to the same array

std::swap(p1,p2);                  // now p1 == nullptr, p2 points to the array

请注意，您的示例中的指针未初始化。读取它们的值会导致未定义的行为。因为这不是问题的症结所在，所以我通过初始化它们来避免这个问题。

通过new [] 创建了一个数组，您必须通过delete [] 删除该数组。你不能删除它两次。所以要么打电话给delete[] p3; 或delete[] p2;，但不能同时打电话。

PS： 评论已经提到了智能指针，我也建议你阅读它们。现在你不应该使用原始的拥有指针。拥有指针是您需要调用delete 的指针，它“拥有”指向的对象。原始指针只能用于“观察”，即您永远不必担心在原始指针上调用delete（或delete[]）。当然，您仍然需要注意指向的对象是否仍然存在，但这并不特定于动态分配：

 int* p;
 { 
     int x = 42;
     p = &x;         // p points to x;
 }                   // x goes out of scope
 // here p is not a valid pointer anymore

Answer 2

要了解这里发生了什么，添加一些调试语句会有所帮助，即：

std::cout << p1 << " " << p2 << " " << p3 << "\n";

跟踪将产生如下输出：

0 0 0x15e7eb0
0x15e7eb0 0 0x15e7eb0
0 0x15e7eb0 0x15e7eb0

（注意我将p1和p1初始化为nullptr）

p3 最初指向一些内存。在分配p1 = p3 之后，p1 现在指向与 p3 相同的内存地址。当您交换指针时，现在是 p2 指向与 p3 相同的内存地址。

这里有几点需要注意：

• 您必须将delete[] 与对应的new[] 配对（不要将delete 与new[] 等联系起来）
• 对已删除的对象调用 delete 是未定义的行为
• 在空指针上调用 delete 是非常安全的

如您所见，处理原始指针和内存分配很容易导致陷阱。通常建议使用智能指针，或者如果您有非拥有指针，则使用observer_ptr 之类的抽象来清楚地指示代码中指针的用途。