如果使用 malloc 分配的内存使用 delete 而不是 free 删除怎么办？答案

【问题标题】：What if, memory allocated using malloc is deleted using delete rather than free如果使用 malloc 分配的内存使用 delete 而不是 free 删除怎么办？
【发布时间】：2013-12-10 07:12:33
【问题描述】：

我遇到了一个我无法解决的问题。

我的问题是，如果我使用malloc 分配内存，然后使用delete 删除内存块？一般的经验法则是

如果我们使用 malloc 分配内存，则应该使用 free 将其删除。

如果我们使用 new 分配内存，则应该使用 delete 将其删除。

现在，为了检查如果我们反过来会发生什么，我写了一个小代码。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>

using namespace std;

class A
{
  int p=10;
public:
  int lol() {
    return p;
  }
};

int main()
{
  int *a = (int *)malloc(sizeof(int)*5);
  for(int i=0; i<4; i++) {
    a[i] = i;
    cout << a[i] << endl;
  }

  delete(a);
  // Works fine till here..

  A b;
  cout << b.lol() << endl;
  free(b); // Causes error.     

  return 0;
}

我得到的错误是：

错误：无法将参数“1”的“A”转换为“void*”到“void” 免费（无效*）'

我无法理解为什么会这样。请解释一下。

【问题讨论】：

b 的类型是 A 类。它不是指针。因此，您无法释放它。
首先，你实际上并没有使用new来分配b。
您将对象传递给free，而不是指针...
如果你更正了代码，那将是未定义的行为试图在new分配的内存上使用free()（反之亦然），任何事情都可能发生.
delete()/free() 想要一个指针作为参数。

标签： c++ memory-management malloc free

【解决方案1】：

当你调用delete一个指针时，编译器会自动为你调用类的dtor，但free不会。（同样new 会调用班级的ctor，malloc 不会。）

在您的示例中，char 数组显然没有 dtor，因此 delete 只会返回内存。这就是为什么没关系。（反之亦然，新建一个 char 数组，然后释放它。）

但仍然存在一个问题：如果new 和malloc 从不同的堆管理器借用内存怎么办？

想象一下，你从 A 人那里借钱，然后再还给 B 人。就算你同意，你有考虑过A的感受吗？

顺便说一句，您应该使用delete [] pArray; 来释放使用new[] 分配的数组。

【讨论】：

【解决方案2】：

free 函数需要一个指向 malloc 分配的内存的指针。编译器只是告诉你没有给它传递一个指针，它可以很容易地证明这一事实。我猜你的意思是用 new 创建一个对象，然后在该对象的地址上调用 free 。但是你没有调用 new。

当您更正这一点时，您很可能会发现免费成功，但您不应阅读任何此类成功的重要内容。您知道规则，它们在您的文档中明确说明。做你正在尝试的事情是不正确的。行为未定义。从这样的实验中几乎没有什么收获。您将不会了解为什么 C 内存管理函数不能与 C++ 内存管理函数配对。

你的实验的问题是它没有力量。您可以只显示一种特定场景的结果。但这些功能旨在全面发挥作用。你将如何测试每一个可能的场景？

永远不要使用试错法进行编程。您必须始终了解您所做的事情背后的规则和原则。

【讨论】：

这是一个原因。我的动机是想知道为什么 malloc 和 delete 不能互换使用？
你的程序不会给你带来任何启示。它们不能互换，因为规范是这样说的。

【解决方案3】：

您没有使用new 创建b，因此您没有测试预期的假设。（另外，b 的名称不是指针。）

无论如何，malloc/new 和 delete/free 只能在它们的实现可互换的情况下互换工作。在简单的情况下和更简单的平台上，这更有可能发生，但从长远来看或作为一种习惯，这是一个冒险的赌注。

例如，new 的数组形式，当应用于具有非平凡析构函数的类时，要求实现（编译器、运行时等）记住数组的大小，以便delete 可以调用每个数组对象的析构函数。几乎没有地方可以放置此类信息，而是在动态分配的块本身中，在new 返回的指针所指的内存位置之前。将此指针传递给free 将需要内存分配器确定分配块的实际开始，它可能会也可能无法做到。

更一般地说，new 和 malloc 可能指的是完全不同的内存分配器。编译器、运行时库和操作系统协同工作，为您的程序提供内存。由于切换或升级任何这些组件，细节可能会发生变化。

【讨论】：

【解决方案4】：

您的b 变量不是指针，而是堆栈分配的A。如果你想尝试这个实验，那么你想说

A* b = new A;
free(b);

我完全赞成实验，但我不确定你想在这里实现什么。

在 C++ 中，operator new 不仅分配内存，它还运行构造函数。同样，delete 为您运行析构函数（考虑多态类），并释放返回的内存。另一方面，malloc() 和 free() 只是 C 库例程（从程序员的角度来看），它们只不过是从操作系统请求一块内存，然后将其返回。

现在，对于一个简单的带有微不足道的构造函数和析构函数的 POD 类，您可能能够摆脱混合 C 和 C++ 内存分配的问题，因为没有任何特定于 C++ 的事情要做。但即使你这样做了，它又能证明什么呢？这是未定义的行为，它可能不适用于另一个编译器。明天可能就不行了。

如果你使用任何 C++ 特性——继承、虚函数等，它肯定是行不通的，因为new 和delete 必须做更多的工作，而不仅仅是分配内存。

所以请遵守规则！ :-)

【讨论】：

【解决方案5】：

来自documentation,

void free (void* ptr);

ptr::

指向先前使用 malloc、calloc 或重新分配。

而且你传递的不是指针，所以它会抱怨。

 A *b = new A();
 cout << b->lol() << endl;
 free(b); // Will Not cause error

【讨论】：

【解决方案6】：

不，您不应该混合使用 new/free 或 malloc/delete，这不是经验法则。

当然，可以使用free 放弃使用new 获得的分配而不会崩溃，但它是高度实现/系统特定的。

忽略在某些系统上绕过析构函数或编写会损坏内存的代码这一事实，更基本、更基本的 C++ 考虑实际上就是这样：

malloc/free 是全局的系统函数，而 new 和 delete 是 操作符。

struct X {
    void* operator new(size_t);
    void operator delete(void* object);
};

当然 - 您可以从亚马逊借一本书，然后将其还给当地图书馆：晚上去那里，然后把它放在他们家门口的台阶上。

它将有未定义的行为，直到并包括你被捕 - 我在这里再次谈论混合新/免费 :)

换句话说：malloc 和 free 处理原始内存分配，而 new 和 delete 处理对象，这是完全不同的事情。

void* p = new std::vector<int>(100);
void* q = malloc(sizeof(*q));

【讨论】：

【解决方案7】：

已经给出了很多很好的理由。我再补充一个原因：new 运算符可以在 c++ 中被覆盖。如果他们愿意，这允许用户指定他们自己的内存管理模型。虽然这并不常见，但它的存在只是 malloc 和 new、delete 和 free 不能互换使用的又一个原因。这是@Patz 描述的原因。

【讨论】：

看起来@kfsone 打败了我

【解决方案8】：

free() 接受一个指针。您正在传递一个对象（不是指针）来释放。这就是您收到错误的原因。如果您进行以下更改，您的代码可以正常工作。

A *a = new A;
free(a);

虽然上面的代码运行良好，但会导致内存泄漏，因为free() 没有调用析构函数，析构函数负责释放构造函数创建的资源。

【讨论】：