Item16：成对使用new和delete时要采取相同形式

在C++中，new与delete是管理动态内存的核心操作符，但它们的使用存在严格的“配对规则”。《Effective C++》Item16“成对使用new和delete时要采取相同形式”（Use the same form in corresponding uses of new and delete）明确指出：用new分配内存时，必须用对应的delete形式释放——单个对象用delete，数组用delete[]。违反这一规则会导致未定义行为，轻则内存泄露，重则程序崩溃。本文将深入解析这一条款，探讨配对规则的底层逻辑、不匹配的风险及实践中的注意事项。

一、new与delete的底层工作机制

要理解配对规则，需先明确new和delete的工作流程：

（一）单个对象的分配与释放（new + delete）

• new T的操作：

  1. 调用operator new分配足够存储T类型对象的内存；
  2. 在分配的内存上调用T的构造函数，初始化对象。

• delete p的操作：

  1. 调用p指向对象的析构函数，清理资源；
  2. 调用operator delete释放内存。

（二）数组的分配与释放（new[] + delete[]）

• new T[n]的操作：

  1. 调用operator new[]分配内存（除了存储n个T对象，通常还会额外分配4/8字节存储数组大小n）；
  2. 依次在内存上调用n次T的构造函数，初始化每个元素。

• delete[] p的操作：

  1. 根据额外存储的数组大小n，依次调用n次T的析构函数；
  2. 调用operator delete[]释放整个数组的内存。

核心差异：数组的“大小记录”

new[]会在内存块头部隐式存储数组元素数量（n），这是delete[]能够正确调用所有元素析构函数的关键。而new（单个对象）不会存储额外信息，delete也无需处理数组逻辑。

二、不匹配的风险：未定义行为的根源

若new与delete形式不匹配（如用delete释放new[]分配的数组，或用delete[]释放new分配的单个对象），会导致底层机制混乱，引发未定义行为。

（一）用delete释放new[]分配的数组（最危险）

假设我们分配一个对象数组：