带有指向基类的指针的删除运算符如何释放内存答案

【问题标题】：How is memory deallocated by delete operator with pointer to base class带有指向基类的指针的删除运算符如何释放内存
【发布时间】：2019-09-06 05:26:58
【问题描述】：

考虑这段代码：

class base{
    T* obj=new T[40];
    //...
public:
    base(){/*...*/}
    virtual ~base(){
        delete[] obj;
        //...
    }
    ...
};
class derived : public base{
    T* obj2=new T[20];
    //...
public:
    derived(){/*...*/}
    ~derived(){
        delete[] obj2;
        //...
    }
    ...
};

void func(){
    base&& exmp=giveder();    //giveder() returns derived
    base* dis=new derived[50];
    //...
    delete[] dis;
}

在上面的代码中，exmp 将被正确地破坏，因为析构函数被声明为虚拟的。但我的问题是dis 指向的免费存储是否会按预期释放，如果是，那么如何释放？

很明显sizeof(base) 和sizeof(derived) 是不同的。但这不会与exmp 混淆，但它会与dis 混淆吗？我认为它不起作用，因为无法从指向基址的指针中找出sizeof(derived)，因此它无法确定需要释放多少字节。虽然我真的很想知道语言规范以及它是否合法。如果这是合法的，那么释放正在获取的东西的解决方法是什么？

一个附带的问题，数组不知道自己的大小（对吗？），那么析构函数中的delete[] obj 和delete[] obj2 将如何释放内存？

我是指针和内存管理的新手，所以我更喜欢描述性的答案。谢谢

【问题讨论】：

所有数组的内存都会被正确释放。 new[] 存储delete[] 在释放内存时使用的簿记信息。无论对象在自动内存还是动态内存中，虚拟析构函数都被正确调用，并且在析构函数被调用后释放正确的字节数
@RemyLebeau，OP 的代码具有未定义的行为。
为什么在你的类原型而不是构造函数中分配内存？
数组不知道自己的大小，但内存管理器知道，因为它把那个大小存储在一个特殊的地方。
@SPlatten 如果它是真正的代码，那么我真的会在构造函数中分配内存（当然我可能希望用户将大小作为参数）

标签： c++ inheritance dynamic-dispatch

【解决方案1】：

您的代码具有未定义的行为。

可以用

base* ptr = new derived();
delete ptr;

但是不可以用

base* ptr = new derived[10];
delete [] ptr;

这是相关的文字from the C++11 Standard（强调我的）：

在第一种选择（delete object）中，如果要删除的对象的静态类型与其动态类型不同，则静态类型应为动态类型的基类。要删除的对象，并且静态类型应具有虚拟析构函数，否则行为未定义。 在第二种选择（删除数组）中，如果要删除的对象的动态类型与其静态类型不同，则行为未定义。

【讨论】：

【解决方案2】：

正如其他人已经注意到的那样：

base* dis=new derived[50];
delete[] dis;

是未定义的行为。例如，阅读这个问题以了解原因：Why is it undefined behavior to delete[] an array of derived objects via a base pointer?。

作为一种解决方案，我建议使用 唯一指针向量：

struct Base { virtual ~Base() = default; };
struct Derived : Base {
  Derived() { std::cout << "Derived constructed...\n"; }
  ~Derived() { std::cout << "Derived destroyed...\n"; }
};

int main() {
  std::vector<std::unique_ptr<Base>> v;
  std::generate_n(std::back_inserter(v), 50,
                  []{ return std::make_unique<Derived>(); });
}

现场演示：https://wandbox.org/permlink/jcG71bDb1U7wsp2T。

当然，在这种情况下，Derived 对象不会被放置在连续的内存块中。

【讨论】：