在新[]後刪除：有或沒有用戶析構函數

刪除指向分配爲new []的數組的指針是「未定義的行爲」。我只是好奇，爲什麼第一個delete在下面的代碼導致堆腐敗如果析構函數被定義，否則沒有任何反應（正如我虛心預計）。使用Visual Studio 8和GNU GCC版本4.7.2（http://www.compileonline.com/compile_cpp11_online.php）進行測試。在新[]後刪除：有或沒有用戶析構函數

struct A 
{ 
    //~A() {} 
}; 

int main() 
{ 
    A* a = new A[10]; 
    delete a; // heap corruption when the user destructor is defined 

    int *b = new int[100]; 
    delete b; // no heap corruption 
};

來源

2013-12-18 Liviu

因爲未定義的行爲。未定義的行爲是核心，未定義，可能意味着任何事情都可能發生。 –

@Joachim：雖然這是真的，但機器中發生的所有事情都有其原因，即使它超出了語言的範圍。 UB不會奇蹟般地關閉物理定律。 –

我對這個原因感興趣：兩個編譯器都這麼做。 – Liviu

UB是不是你可以在語言的範圍內理順一下，至少在沒有工具鏈的詳細知識，優化級別，操作系統，體系結構和處理器。

儘管如此：沒有析構函數可以調用，編譯器根本不會生成任何代碼，使得代碼的錯誤在現實世界中可見。這樣的析構函數調用可能會觸及動態分配的內存塊的頭部，這在單個new A示例中不存在。

來源

2013-12-18 13:44:43

確實，添加一個'std :: string'成員迫使編譯器生成一個析構函數並重新出現堆損壞。 – Liviu

對不起，-1代表「UB不是你可以合理化的東西」。既不真實也不有助於這個問題。相反，我同意你對你所說的任何確定性機器可以合理化的問題的評論。所有的UB意味着你不能單獨使用C++標準來對其進行合理化。 –

@SteveJessop：現在好點？ –

不匹配new，new[]，delete和delete[]是不確定的行爲。真的，這是討論的結束。

之後會發生任何事情。進一步分析是毫無意義的。

來源

2013-12-18 13:44:48 Bathsheba

原因很可能是因爲當new[]是一個不平凡的可破壞類型的數組時，實現將數組的大小存儲在從底層分配機制獲得的塊的開始位置。它需要這個，以便知道當你返回數組的第一個元素的地址時，它將與它所分配的塊的地址不同，可能會有一定數量的字節，可能會破壞多少個對象sizeof(size_t)。

作爲一種節省內存的優化，對於不需要銷燬的類型，它不會這樣做。

因此，delete[]將根據類型是否具有析構函數來做不同的事情。如果確實如此，它會查看指針前面的字節，銷燬許多對象，減去偏移量並釋放塊。如果沒有，那麼它只會釋放它給出的地址。正如它發生的那樣，「只是釋放地址」也是delete在沒有析構函數的情況下所做的，所以當你不匹配它們時，你在這個實現上「擺脫」了UB。

現在，可能會有其他機制會產生您看到的相同結果，並且原則上可以檢查此特定版本的GCC的來源以確認。但我很確定我記得這是GCC如何使用它，所以它可能仍然如此。

來源

2013-12-18 14:21:21

從語言的角度來看，唯一重要的是它是未定義的行爲。什麼都可以。但這並不意味着你無法解釋你所得到的行爲。

要注意的第一件事情是最關鍵的區別不在於你提供的用戶析構函數，但該析構函數（隱含定義或用戶定義的）是不平凡。基本上，如果析構函數什麼都不做，編譯器就不會認爲用戶提供的析構函數是微不足道的。在你沒有提供用戶提供的析構函數和析構函數的情況下，可能仍然是不平凡的，包括子對象（成員或基礎）具有非平凡析構函數的任何情況。

struct NonTrivialDestructor { 
    std::string s; 
}; 
struct NotTrivialEither : NonTrivialDestructor {};

他這樣說

現在，在兩種情況下，您所遇到的碰撞，而不是主要的區別是，在後一種情況下，編譯器知道構函數不會做任何事情，因此它知道如果他們被叫或不會有所作爲。

這句話的重要性，在情況下析構函數做（或可以做）的東西，編譯器必須確保在需要時生成的代碼調用盡可能多的析構函數。由於由new[]返回的指針不包含有多少對象被分配（因此需要被銷燬）的信息，所以需要在其他地方跟蹤該信息。最常見的方法是編譯器將生成分配一個附加對象的代碼，它將設置值爲對象數量並分配數組的其餘部分，構造所有對象等。內存佈局爲：

v 
+------+---+---+---+-- 
| size | T | T | T |... 
+------+---+---+---+-- 
     ^

通過new[]返回的指針需要保持第一對象的，這意味着即使底層分配器（operator new）返回指針v，new[]將上述附圖中返回^地址。

的附加信息可以delete[]知道有多少構造函數調用，基本上做這樣的事情：

pseudo-delete[](T * p) { 
    size_t *size = reinterpret_cast<size_t*>(p)-1; 
    for (size_t i = 0; i < *size; ++i) 
     (p+i)->~T(); 
    deallocate(size); 
}

也就是說，delete[]提取從以前的存儲位置的信息，使用了多少析構函數開車運行，然後釋放從系統分配的內存（圖中的指針v）。

另一方面，delete是爲了處理單個對象的刪除，因爲沒有額外的計數（計數必須是1），所以沒有附加的信息被跟蹤。純代碼delete的僞代碼將直接調用p->~T()和deallocate(p)。這是你遇到崩潰的地方。

由底層機制分配的內存地址爲v，但您試圖釋放^，導致庫失敗並崩潰。

在new[]與擁有平凡的析構函數的類型時，編譯器知道調用析構函數什麼都不會做，所以它完全跳過操作，這在僞代碼上述表示的for環路走了。這又消除了對額外size_t的需要，並且通過一個調用返回到new []存儲器具有如下的佈局：

v 
+---+---+---+-- 
| T | T | T |... 
+---+---+---+-- 
^

在這種情況下，從存儲器分配器獲得的指針和由new[]返回的指針是在相同的位置，這意味着當delete被評估時，用於釋放的指針與用於分配的指針相同。

需要注意的是這一切的討論是關於實現細節是很重要的，這是標準的未定義行爲有的實現可能會選擇將始終跟蹤的大小，或使用不同的機制來跟蹤元素的數量和這裏討論的一切都是假的。您不能取決於此行爲，但我希望它可以幫助人們瞭解爲什麼標準需要匹配new/delete和new[]/delete[]。

來源

2013-12-18 14:21:40

在新[]後刪除：有或沒有用戶析構函數

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