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Effective C++ 条款16：成对使用new和delete时要采用相同形式

news 2025/8/2 11:29:41

Effective C++ 条款16：成对使用new和delete时要采用相同形式

核心思想：动态分配数组时使用new[]和delete[]，分配单个对象时使用new和delete，两者必须严格匹配，否则导致未定义行为（内存泄漏或程序崩溃）。

⚠️ 1. 混用形式的灾难性后果

错误配对示例：

// 场景1：数组分配用delete释放
std::string* strArray = new std::string[10];
delete strArray;  // 错误！应为delete[] → 内存泄漏/程序崩溃// 场景2：单个对象用delete[]释放
std::string* singleStr = new std::string;
delete[] singleStr;  // 错误！应为delete → 程序崩溃

内存布局差异：

分配方式	内存布局	释放所需操作
`new`	[对象数据]	调用1次析构函数
`new[]`	[数组长度][对象1][对象2]…	调用n次析构函数+长度读取

🚨 2. 解决方案：严格配对使用

正确配对规则：

// 单个对象
Type* singleObj = new Type;    // 分配
delete singleObj;              // 释放// 对象数组
Type* objArray = new Type[10]; // 分配
delete[] objArray;             // 释放

typedef陷阱与修复：

// 危险：隐藏数组类型
typedef std::string AddressLines[4]; 
std::string* pal = new AddressLines; // 实际是new string[4]delete pal;     // 错误！未使用delete[] → 仅析构第一个元素
delete[] pal;   // 正确！严格匹配new[]

⚖️ 3. 关键原则与注意事项

原则	说明	违反后果
new/delete配对	单个对象分配释放必须成对使用	对象析构不全
new[]/delete[]配对	数组分配释放必须成对使用	内存泄漏或程序崩溃
避免typedef数组	使用`std::vector`或`std::array`替代数组typedef	消除配对认知负担
智能指针优先	使用`std::vector`/`unique_ptr<T[]>`管理数组	自动匹配释放形式

现代C++最佳实践：

// 替代原生数组（推荐）
std::vector<std::string> addressLines(4);  // 自动管理内存// 需要裸指针时使用智能指针数组版本
auto pal = std::make_unique<std::string[]>(4); // C++14+
pal[0] = "1600 Pennsylvania Ave";
// 自动调用delete[]释放

类型安全封装：

template<typename T>
using ArrayPtr = std::unique_ptr<T[]>;  // 安全数组指针别名ArrayPtr<std::string> createAddress() {return std::make_unique<std::string[]>(4);
} // 自动正确释放

💡 关键原则总结

严格配对原则
- new → delete
- new Type[n] → delete[]
- 绝对禁止交叉使用
typedef数组的危险性
- 避免对数组类型使用typedef → 改用std::vector或std::array
- 必须typedef时显式标注delete[]
智能指针自动匹配
- std::unique_ptr<T[]>自动使用delete[]
- std::shared_ptr需自定义数组删除器

错误示例诊断：typedef导致的隐性错误

typedef int BufferType[1024];
int* buffer = new BufferType;  // 实际分配数组delete buffer;  // 错误！应为delete[] → 仅释放第一个元素

安全修复方案：

// 方案1：显式使用delete[]
delete[] buffer;  // 正确配对// 方案2：改用标准容器（推荐）
std::array<int, 1024> buffer;  // 栈分配自动管理// 方案3：智能指针管理
auto buffer = std::make_unique<int[]>(1024);