在函数中使用 delete[]：指定给 RtlValidateHeap 的地址无效答案

【问题标题】：Using delete[] in a function: Invalid address specified to RtlValidateHeap在函数中使用 delete[]：指定给 RtlValidateHeap 的地址无效
【发布时间】：2015-10-15 11:26:04
【问题描述】：

我正在编写一个程序来求解随时间变化的磁场的布洛赫方程。我的磁场值变化范围太大，无法使用简单的龙格库塔方法，但我有一个标准的四阶，具有恒定的步长，可用于恒定的均匀磁场。现在我正在尝试安装一个程序，该程序使用嵌入式 4-5 阶方法来使用截断错误，并调整我的步长（在 C 中的数值食谱（第 2 版）中的方法）

我的功能是这样的：

void rungekuttaKC(double a[6], double b[6][6], double c[6], double cs[6], double h, double gammaN, double bx, double by, double bz, double *mu) {
double *mu5 = new double[3];
mu5 = mu;
double *mu4 = new double[4];
mu4 = mu;
double *kx = new double[6];
double *ky = new double[6];
double *kz = new double[6];
double add[3] = { 0.0, 0.0, 0.0 };
double addmu[3] = { 0.0, 0.0, 0.0 };
double addmus[3] = { 0.0, 0.0, 0.0 };
for (int i = 0; i < 6; i++) {
    for (int j = 0; j < i; j++) {
        add[0] = add[0] + kx[j] * b[i][j];
        add[1] = add[1] + ky[j] * b[i][j];
        add[2] = add[2] + kz[j] * b[i][j];
    }

    kx[i] = h*gammaN*((mu[1] + h*add[1]) * bz - (mu[2] + h*add[2]) * by);
    ky[i] = h*gammaN*((mu[2] + h*add[2]) * bx - (mu[0] + h*add[0]) * bz);
    kz[i] = h*gammaN*((mu[0] + h*add[0]) * by - (mu[1] + h*add[1]) * bx);

}
for (int l = 0;l < 6;l++){
    addmu[0] = addmu[0] + kx[l] * c[l];
    addmu[1] = addmu[1] + ky[l] * c[l];
    addmu[2] = addmu[2] + kz[l] * c[l];

    addmus[0] = addmu[0] + kx[l] * cs[l];
    addmus[1] = addmu[1] + ky[l] * cs[l];
    addmus[2] = addmu[2] + kz[l] * cs[l];
}
for (int m = 0;m <=2; m++) {
    mu4[m] = mu4[m] + addmus[m];
    mu5[m] = mu5[m] + addmu[m];
    mu[m] = mu4[m];
}

//delete[] mu5;
//delete[] mu4;
//delete[] kx;
//delete[] ky;
//delete[] kz;
//delete[] add;
//delete[] addmu;
//delete[] addmus;

}

a、b、c 和 cs 是 Cash-Karp 方法的 Bucher 表中的值，h 是步长，1.0e-8。

static double a[6] = { 1.0 / 5.0, 3.0 / 10.0, 3.0 / 5.0, 1.0, 7.0 / 8.0 };
static double bij[6][6] = { {0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0},
    {1.0 / 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0},
    {3.0 / 40.0, 9.0/40.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0},
    {3.0/10.0, -9.0/10.0, 6.0/5.0, 0.0, 0.0, 0.0},
    {-11.0/54.0, 5.0/2.0, -70.0/27.0, 35.0/27.0, 0.0},
    {1631.0/55296.0, 175.0/512.0, 575.0/13824.0, 44275.0/110592.0, 253.0/4096.0} };
static double c[6] = { 37.0 / 378.0, 0.0, 250.0/621.0, 125.0/594.0, 0.0, 512.0/1771.0 };
static double cs[6] = {2825.0/27648.0, 0.0, 18575.0/48384.0, 13525.0/55296.0, 277.0/14336.0, 1.0/4.0 };

磁场值由插值器在函数外部设置并传入，但为了确保它产生振荡，我使用恒定场对其进行测试，其中 bx 和 by 为 0，bz 为 5 . 传入的 mu 以 {1,0,0}

开头

现在，当我在函数末尾不使用任何删除命令时，整个程序在调试器中运行，但存在非常明显的内存泄漏。

当我只对我用 new 初始化的数组使用 delete 时，会弹出一个窗口，并显示错误“Main.exe 已触发断点”。并且没有其他信息。在输出窗口中我得到 " HEAP[Main.exe]: 指定给 RtlValidateHeap(00470000, 0016F514) 的地址无效 Main.exe 已触发断点。”

当我在函数末尾删除所有这些时，我得到相同的错误，但 RtlValidateHeap 中的地址不同。

我尝试在发布模式下运行，并切换我的运行时库，我得到“检测到严重错误 c0000374 Main.exe 已触发断点。”

我是在滥用 delete[] 还是我做错了什么？这个错误是什么意思？

【问题讨论】：

标签： c++ physics heap-memory delete-operator heap-corruption

【解决方案1】：

您正在删除add、addmu 和addmus。这些是在堆栈上分配的（而不是在new 的堆上）。因此，它们不能是delete[]'d。

由于您在编译时就知道数组的所有大小并且它们很小，因此您可能应该将它们全部分配到堆栈上。对于动态数组，在 C++ 中，最佳做法是使用像 vector 这样的容器，这样您就无需手动使用 delete。

另外，正如 Borgleader 所说，线条

double *mu5 = new double[3];
mu5 = mu;
double *mu4 = new double[4];
mu4 = mu;

没有做你期望的事情。首先，在堆上分配一个double[3]，并将其地址分配给mu5。然后，您擦除该地址并用mu 覆盖它。当您delete[] mu5 时，您正在释放mu 指向的内存（这可能不是故意的），而new double[3] 仍然存在。现在要通过最少的更改来纠正它，您可以将 sn-p 替换为

double *mu5 = new double[3];
std::copy(mu, mu + 3, mu5);
double *mu4 = new double[4];
std::copy(mu, mu + 4, mu4);

但是，这是 C 风格，而不是 C++ 风格（尽管它使用 C++ 语法）。

【讨论】：

【解决方案2】：

double *mu5 = new double[3];
mu5 = mu;

这不会复制数组，而是重新分配指针，然后您尝试删除错误的数组（即作为函数参数的数组，而不是您分配的数组）。

这是 C++（和 C）中原始数组的众多错误之一，请使用容器（在这种情况下为 std::vector<T> 或 std::array<T>），如果你可以让它们重载 operator= 来做你期望的事情.

话虽如此：您为什么要使用动态分配？ A) 你预先知道数组的大小，B) 它们不够大，不会溢出堆栈。

【讨论】：