如何知道在 C++ 中何时调用 delete 以及何时调用 delete[]？

Question

我正在实现类 my_unique_ptr 和 my_shared_ptr，它们模仿标准库智能指针 std::unique_ptr 和 std::shared_ptr，以便更好地了解它。

在实现析构函数时，我很难决定是使用delete 还是delete[] 来释放内存。就我在 SO 和其他网站上阅读的内容而言，没有可移植的方式知道new[] 分配了多少字节（或者是使用了new 还是new[]）（@987654321 @)

在实现类my_unique_ptr时，我无法知道用户将从构造函数请求多少字节，即

他会不会做my_unique_ptr<int> ptr1(new int)

或者他会做 my_unique_ptr<int> ptr1(new int[5])

如果有办法请告诉我！

这是我的类（简化且没有 cpy/move 构造函数）：

template<typename ValueType>
class my_unique_ptr {

    ValueType *internal_ptr = nullptr;

public:
    
    // Default constructor
    my_unique_ptr() {
       internal_ptr = nullptr;
    }

    // Paramterized constructor
    explicit my_unique_ptr(ValueType *ptr) {
       if (ptr)
        internal_ptr = ptr;
    }

    // Destructor
    ~my_unique_ptr() {
       
        // How do I know whether to use
           delete ptr;

        // or
           delete[] ptr;
        
     }

我在某处读到编译器跟踪new[] 的参数，然后delete[] 使用该参数来正确释放内存。另请阅读“程序员有责任将new 与delete 和new[] 与delete[] 匹配”。但是我如何在我的班级中对此进行编程，以使其始终匹配正确的运算符？

旁注：

运行valgrind，同时在任何地方使用delete而不是delete[]，并在我的构造函数中传递超过1个int（比如new int[5]），Valgrind说所有内存块都被释放了，没有机会泄漏！ （虽然显示像mismatched new[] with delete 这样的警告。这是否意味着delete 正在成功释放new[] 分配的所有5 个ints？请帮助。 我在Ubuntu 18.04 并使用gcc 7.5.0。

Answer 1

您是正确的，您无法知道内存是由new 还是new[] 分配的。但是你甚至不知道内存存储了一个自动持续时间对象。例如。您的用户可以这样做：

int a = 24;

my_unique_ptr<int> ptr1(&a); // oups

你无法知道这一点。所以做标准库的工作：

• 对数组类型进行专门化，例如template <class T> class my_unique_ptr<T[]> 在析构函数上调用 delete[]。

• 要求my_unique_ptr<T> 必须使用从new 获得的内存进行初始化，my_unique_ptr<T[]> 必须使用从new[] 获得的内存进行初始化。这是您图书馆的用户必须遵守的合同。如果不尊重，那就是UB。

• 通过提供std::make_unique 的等价物来帮助用户遵守本合同。另见Advantages of using std::make_unique over new operator

---

这是否意味着 delete 成功释放了 new[] 分配的所有 5 个整数

没有。在不是从new 获得的内存上调用delete 是UB。

Answer 2

实际上，标准库智能指针比您的代码具有额外的功能，它们能够在调用其析构函数时使用什么运算符（delete 或 delete[]）。它们默认采用 delete，如果你想使用 delete[]，你应该将它提供给智能指针构造函数。除此之外，如果您创建单个对象，请使用 new 和 delete。如果你创建一个数组，使用 new[] 来删除它，使用 delete[] 来删除它。