在 C++ 中的“删除”之后，指针是否保证保留其值？答案

【问题标题】：Is the pointer guaranteed to preserve its value after `delete` in C++?在 C++ 中的“删除”之后，指针是否保证保留其值？
【发布时间】：2011-06-27 11:41:28
【问题描述】：

灵感来自this question。

假设在 C++ 代码中我有一个有效的指针并且正确地delete 它。根据 C++ 标准，指针将变为无效（3.7.3.2/4 - 释放函数将使引用所有已释放存储部分的指针无效）。

至少在大多数实现中，它会保留该值，并将存储与之前delete 完全相同的地址，但是using the value is undefined behavior。

标准是否保证指针将保留其值，或者该值是否允许更改？

【问题讨论】：

delete 签名是否允许它访问指针，即除按值传递之外的任何内容？
有趣的问题，但纯粹是学术上的好奇心，我希望。我无法想象为什么您在编写代码时需要知道这一点。
@Cody Gray：你是对的。在delete是UB之后使用指针（例如，试图printf()它），因此用户甚至无法合法地读取指针并与原始值进行比较。
@Rup：在这种情况下，Delete 是一个没有签名的运算符。（“删除操作符”是删除操作符调用或显式调用的函数。）
@FredNurk：更清楚地说，它是一个调用运算符 (operator delete) 来委派其工作的关键字。并且该关键字没有“签名”。

标签： c++ pointers delete-operator

【解决方案1】：

不，不能保证，实现可以合法地将零分配给delete的左值操作数。

Bjarne Stroustrup 曾希望实现选择这样做，但没有多少人这样做。

http://www.stroustrup.com/bs_faq2.html#delete-zero

【讨论】：

它可以分配除零以外的任何其他地址吗？
这几乎没用，因为指针的所有副本都不会改变......
@MatthieuM.：我并不是说我同意 Bjarne 在这一点上。 stackoverflow.com/questions/1265666/…
@sharptooth：是的，它可以（几乎）做任何事情。

【解决方案2】：

如果出于某种原因，您想确保指针变量不会被delete更改，请写：

delete p + 0;

【讨论】：

有趣的方式，我会说删除指针的副本，但也可以。

【解决方案3】：

我相信大多数实现都会保留该值，只是为了没有理由更改它。但是不管值是否保留，它仍然是一个无用的指针，不是吗？

【讨论】：

是的，不管怎样都没用。但是，如果您尝试使用它，您遇到的错误的性质将完全不同。

【解决方案4】：

全局操作符delete的签名，按照标准3.7.3.2/2的要求：

每个释放函数都应返回 void，其第一个参数应为 void*。

这意味着delete不能修改你传递给它的指针，它会一直保留它的值。

【讨论】：

函数“operator delete”不是删除操作符。该函数的签名与操作员是否可以修改值无关。（当然，该函数本身不能修改任何值。它甚至不能通过引用获取指针或指向指针的指针，因为它没有来自原始指针的类型信息。）

【解决方案5】：

考虑一下，您将如何检查或依赖任何“是”或“否”的答案？你不能。或者，您可以，但检查的结果（空指针除外）是未定义行为。

delete 后面不能检查非空值，所以问题一般没有意义。

另外，delete 的参数可以是右值表达式，所以这个问题没有意义。

干杯，

【讨论】：

当然，您可以通过查看内存中字节的值来检查，记住它们，然后再查看。确实，这些字节之前可能是指针值表示，之后（比如说）是陷阱表示，所以从某种意义上说，没有“后值”我们可以问，“它改变了吗？”。但是询问例如的输出是有意义的。 char *x = 0; char one = *(char*)(&x); delete x; char two = *(char*)(&x); std::cout << (one == two);。如果它输出false，我认为可以说x 发生了一些变化，如果不是精确的指针值。
（实际上，我认为我需要char *x = new char;，因为空指针是一种特殊情况）。此外，delete can 的参数是右值这一事实与它是左值时发生的情况没有直接关系。当然，这可能会向实现者暗示，在这两种情况下做不同的事情是不必要的。
@Steve：序列化指针值（例如将它们存储在文件中）通常不好，但可以想象在 POD 结构中具有指针值并将其与早期副本按位进行比较。我认为这是非常边缘的情况。所以，一般来说，没有意义。
“一般”的意思是，“除非它是有意义的，因为它会影响严格符合程序的行为”？诚然，这不是您或我有任何动机编写的严格遵守的程序。老实说，我认为您希望您的回答会有所帮助的希望很渺茫；-)
@PravasiMeet：最简单的现实例子可能是delete foo()，其中foo 是一个提供指针值的函数。语言创建者 Bjarne Stroustrup 在his FAQ item about this 中也提供了一些示例。

【解决方案6】：

不保证指针本身具有任何有意义的值，除了它被分配的范围和超出该范围的末尾。

您可能会质疑的是，例如，您是否在进行自己的泄漏检查，因此您编写了函数来在您完成删除后从映射中删除指针。那将使用 std::less ，它保证可以与不在一个范围内的指针一起工作，并且可能也可以与指向不再有效的内存的指针一起工作。

当然，您可能会让垃圾收集器在删除它指向的内存之前进行“删除”。

与标准一样，如果您传递给 delete 的值不是左值，则保证保持相同的值，但如果是左值，则由实现定义。

【讨论】：

【解决方案7】：

这个问题很重要！

我看到 Visual Studio 2017 在 delete 之后更改了指针的值。它引起了一个问题，因为我使用了一个内存跟踪工具，该工具在每个运算符 new 之后收集指针，并在 delete 之后检查它们。伪代码：

Data* New(const size_t count)
{
    Data* const ptr(new Data[count]);
    #ifdef TEST_MODE
    DebugMemory.Collect(ptr);
    #endif
    return ptr;
}

void Delete(Data* const ptr)
{
    delete[] ptr;
    #ifdef TEST_MODE
    DebugMemory.Test(ptr);
    #endif
}

此代码在 Visual Studio 2008 中运行良好，但在 Visual Studio 2017 中失败，因此我更改了第二个函数中的操作顺序。

但是，问题是好的，问题是存在的。经验丰富的工程师应该意识到这一点。

【讨论】：