读书笔记《Effective C++》条款16：成对使用new和delete时要采取相同形式

以下程序会有什么错？

std::string* stringArray = new std::string[100];
...
delete stringArray;

看上去都井然有序，使用了new，也搭配使用了对应的delete，但还是有个某个完全错误：程序行为不明确。最低限度，stringArray所含的100个string对象中的99个不太可能被适当删除，因为它们的析构函数很可能没有被调用。

当使用new（也就是通过new动态生成一个对象），有两件事发生。第一，内存被分配出来（通过名为operator new的函数）。第二，针对此内存会有一个（或更多）构造函数调用。

当使用delete，也有两件事发生。针对此内存会有一个（或更多）析构函数被调用，然后内存才被释放（通过名为operator delete的函数）。delete的最大问题在于：即将被删除的内存之内究竟存有多少对象？这个问题的答案决定了有多少析构函数必须被调用。

实际上这个问题可以更简单写：即将被删除的那个指针，所指的是单一对象或对象数组？这是个必不可缺的问题，因为单一对象的内存布局一般而言不同于数组的内存布局。更明确地说，数组所用的内存通常还包括”数组大小“的记录，以便delete知道需要调用多少次析构函数。单一对象的内存没有这笔记录。

可以把这两种不同的内存布局想象如下，其中n是数组大小：

单一对象

Object

对象数组

n

Object

Object

Object

...

当然，这只是个例子，编译器不需要非得这么实现，虽然很多编译器的确是这样做的。

当看着一个指针使用delete，唯一能够让delete知道内存中是否存在一个”数组大小记录“的办法就是：由使用者来告诉它。如果使用delete时加上[ ]，delete便认定指针指向一个数组，否则它便认定指针指向单一对象。

std::string* stringPtr1 = new std::string;
std::string* stringPtr2 = new std::string[100];
delete stringPtr1;//删除一个对象
delete[] stringPtr2;//删除一个由对象组成的数组

如果对stringPtr1使用delete[]，结果未有定义，但不太可能让人愉快。假设内存布局如上，delete会读取若干内存并将它解释为”数组大小“，然后开始多次调用析构函数，浑然不知它所处理的那块内存不但不是个数组，也或许并未持有它正忙着销毁的那种类型的对象。

如果没有对stringPtr2使用delete[]，其结果也未定义。但可以猜想到可能导致太少的析构函数被调用。这对内置类型如int亦是未有定义（甚至有害），即使内置类型并没有析构函数。

当class含有一个指针指向动态分配内存，并提供多个构造函数时，上述规则尤其重要，因为这种情况下必须小心地在所有构造函数中使用相同形式的new将指针成员初始化。如果没这样做，又如何知道该在析构函数中使用什么形式的delete呢？是delete还是delete[]？

这个规则对于喜欢使用typedef的人也很重要，因为它意味typedef的作者必须说清楚，当程序员以new创建该种typedef类型对象时，该以哪一种delete形式删除之。考虑下面这个typedef：

typedef std::string AddressLines[4];

由于AddressLines是个数组，如果这样使用new：

std::string* pal = new AddressLines;//注意，”new AddressLines“返回一个string*，就像”new string[4]“一样

那就必须匹配”数组形式“的delete：

delete pal;//行为未有定义
delete[] pal;//正确

为避免如此类的错误，最好尽量不要对数组形式做typedef动作。这很容易达成，因为C++标准程序库含有string，vector等template，可将数组的需求将至几乎为零。

要点：

如果在new表达式中使用[ ]，必须要在相应的delete表达式中也使用[ ]。如果在new表达式中不使用[ ]，一定不要在相应的delete表达式中使用[ ]。