C++箴言:使用相同形式的new和delete

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下面這段代碼有什么問題?
    std::string *stringArray = new std::string[100];
    ...
    delete stringArray;
    每件事看起來都很正常。也為 new 搭配了一個 delete。但是,仍然有某件事情徹底錯了。程序的行為是未定義的。直到最后,stringArray 指向的 100 個 string 對象中的 99 個不太可能被完全銷毀,因為它們的析構(gòu)函數(shù)或許根本沒有被調(diào)用。
    當(dāng)你使用了一個 new 表達式(也就是說,通過使用 new 動態(tài)創(chuàng)建一個對象),有兩件事情會發(fā)生。首先,分配內(nèi)存(通過一個被稱為 operator new 的函數(shù)——參見 Item 49 和 51)。第二,一個或多個構(gòu)造函數(shù)在這些內(nèi)存上被調(diào)用。當(dāng)你使用一個 delete 表達式(也就是說,使用 delete),有另外的兩件事情會發(fā)生:一個或多個析構(gòu)函數(shù)在這些內(nèi)存上被調(diào)用,然后內(nèi)存被回收(通過一個被稱為 operator delete 的函數(shù)——參見 Item 51)。對于 delete 來說有一個大問題:在要被刪除的內(nèi)存中到底駐留有多少個對象?這個問題的答案將決定有多少個析構(gòu)函數(shù)必須被調(diào)用。
    事實上,問題很簡單:將要被刪除的指針是指向一個單一的對象還是一個對象的數(shù)組?這是一個關(guān)鍵的問題,因為單一對象的內(nèi)存布局通常不同于數(shù)組的內(nèi)存布局。詳細(xì)地說,一個數(shù)組的內(nèi)存布局通常包含數(shù)組的大小,這樣可以使得 delete 更容易知道有多少個析構(gòu)函數(shù)需要被調(diào)用。而一個單一對象的內(nèi)存中缺乏這個信息。你可以認(rèn)為不同的內(nèi)存布局看起來如下圖,那個 n 就是數(shù)組的大?。?BR>    這當(dāng)然只是一個例子。編譯器并不是必須這樣實現(xiàn),雖然很多是這樣的。
    當(dāng)你對一個指針使用 delete,delete 知道是否有數(shù)組大小信息的方法就是由你來告訴它。如果你在你使用的 delete 中加入了方括號,delete 就假設(shè)那個指針指向的是一個數(shù)組。否則,就假設(shè)指向一個單一的對象。
    std::string *stringPtr1 = new std::string;
    std::string *stringPtr2 = new std::string[100];
    ...
    delete stringPtr1; // delete an object
    delete [] stringPtr2; // delete an array of objects
    如果你對 stringPtr1 使用了 [] 形式會發(fā)生什么呢?結(jié)果是未定義的,但不太可能是什么好事。假設(shè)如上圖的布局,delete 將讀入某些內(nèi)存的內(nèi)容并將其看作一個數(shù)組的大小,然后開始調(diào)用那么多析構(gòu)函數(shù),不僅全然不顧它在其上工作的內(nèi)存不是數(shù)組,而且還可能忘掉了它正忙著析構(gòu)的對象的類型。
    如果你對 stringPtr2 沒有使用 [] 形式會發(fā)生什么呢?也是未定義的,只不過你不會看到它會引起過多的析構(gòu)函數(shù)被調(diào)用。此外,對于類似 int 的內(nèi)建類型其結(jié)果也是未定義的(而且有時是有害的),即使這樣的類型沒有析構(gòu)函數(shù)。
    規(guī)則很簡單。如果你在 new 表達式中使用了 [],你也必須在相應(yīng)的 delete 表達式中使用 []。如果你在 new 表達式中沒有使用 [],在匹配的 delete 表達式中也不要使用 []。
    當(dāng)你寫的一個類中包含一個指向動態(tài)分配的內(nèi)存的指針,而且提供了多個構(gòu)造函數(shù)的時候,這條規(guī)則尤其重要,應(yīng)鐫刻腦海,因為那時你必須小心地在所有的構(gòu)造函數(shù)中使用相同形式的 new 初始化那個指針成員。如果你不這樣做,你怎么知道在你的析構(gòu)函數(shù)中應(yīng)該使用哪種形式的 delete 呢?
    這個規(guī)則對于有 typedef 傾向的人也很值得注目,因為這意味著一個 typedef 的作者必須在文檔中記錄:當(dāng)用 new 生成一個 typedef 類型的對象時,應(yīng)該使用哪種形式的 delete。例如,考慮這個 typedef:
    typedef std::string AddressLines[4]; // a person’s address has 4 lines,
    // each of which is a string
    因為 AddressLines 是一個數(shù)組,這里使用 new,
    std::string *pal = new AddressLines; // note that "new AddressLines"
    // returns a string*, just like
    // "new string[4]" would
    必須用 delete 的數(shù)組形式進行匹配:
    delete pal; // undefined!
    delete [] pal; // fine
    為了避免這種混淆,要克制對數(shù)組類型使用 typedef。那很簡單,因為標(biāo)準(zhǔn) C++ 庫(參見 Item 54)包含 string 和 vector,而且那些模板將對動態(tài)分配數(shù)組的需要減少到幾乎為零。例如,這里,AddressLines 可以被定義為一個 string 的 vector,也就是說,類型為 vector。
    Things to Remember
    ·如果你在 new 表達式中使用了 [],你必須在對應(yīng)的 delete 表達式中使用 []。如果你在 new 表達式中沒有使用 [],你也不必在對應(yīng)的 delete 表達式中不使用 []。