为什么这个程序不消耗内存？

Question

delete [] 实际上做了什么让我很困扰，所以我只是尝试了一些代码，结果令我震惊

测试 #1：

int main()
{
    int *d;
    while(true)
    {
        d = new int[10];
        delete []d;
    }
}

程序根本不消耗任何内存，正如预期的那样。

测试 #2：

int main()
{
    int *d;
    while(true)
    {
        d = new int[10];
        delete [](d + 5);
    }
}

虽然在每个循环中应该至少保留 20 个字节（对于它在数组开头保留的 5 个整数），但这些字节不会被删除，但该程序也不会消耗任何内存！

测试 #3：

int main()
{
    int *d;
    while(true)
    {
        d = new int[10];
        delete []d;
        *d=1;
    }
}

这正如预期的那样导致了访问冲突（似乎所有内存在 delete []d 之后都被删除了）。

测试#4：

int main()
{
    int *d;
    while(true)
    {
        d = new int[10];
        delete [](d+5);
        *d=1;
    }
}

这是最令人惊奇的，虽然虽然不消耗任何内存，但程序也不会产生任何访问冲突，我只是想知道 *d 在哪里存储它的数据？

（顺便说一句，所有程序都是使用无优化编译的！）

现在的主要问题是：

如果我分配了一个数组并且我已经完成了其中一半的工作，我能不能有机会释放那一半并保留另一半呢？一半？

Answer 1

令我烦恼的是删除[]
实际上确实如此

你不应该担心 delete[] 实际做了什么。出于所有意图和目的，它是一个黑匣子，具有有关如何正确使用它的某些规则。您唯一需要担心它实际需要做什么的时候是您正在编写编译器或 C++ 运行时（例如操作系统等）。

关于那些“如何正确使用它的某些规则”，测试#2 和 #4 调用未定义的行为：

ISO C++ 2003 标准 5.3.5 删除 [expr.delete]

1 删除表达式运算符会销毁由 new 表达式创建的最派生对象 (1.8) 或数组。

    delete-expression:
        ::opt delete cast-expression
        ::opt delete [ ] cast-expression

第一个替代方案适用于非数组
对象，第二个是数组。
操作数应具有指针类型，
或具有单个的类类型
转换函数（12.3.2）到
指针类型。结果有类型
无效。

2 如果操作数具有类类型，则
操作数转换为指针类型
通过调用上述
转换函数，以及转换后的
使用操作数代替
其余部分的原始操作数
本节。无论哪种选择，
如果delete操作数的值
是该操作具有的空指针
没有效果。在第一种选择中
（删除对象），的值
删除的操作数应该是一个指针
指向非数组对象或指向的指针
代表基础的子对象 (1.8)
此类对象的类（第 10 条）。
如果不是，则行为未定义。
在第二种选择（删除数组）中，操作数的值
删除应为指针值
这是由先前的数组产生的
新表达。如果没有，则
行为未定义。 [注意：这
意味着语法
删除表达式必须与类型匹配
由 new 分配的对象，而不是
new 表达式的语法。 ]

“未定义的行为”意味着任何事情都可能发生，包括您刚才描述的行为。

测试 #2 和 #4 中的这些表达式违反了 5.3.5/2，并将导致未定义的行为（测试 #3 也会导致未定义的行为，但原因不同）。

d = new int[10];
delete [](d + 5);

delete[] 行违反了 5.3.5/2，因为您传递给 delete[] 的指针值与 new 为您提供的值不同int[]。

因此，如果 new int[] 命令为您提供 0xA01D2CE9 并且您将 0xA01D2CE9 + 5 传递给 delete[] ，你不可能推理或预测会发生什么，因为你已经违反了语言的规则。实际发生的情况取决于编译器和/或操作系统如何处理 new[] 和 delete[]。这可能包括从没有发生任何错误到系统完全崩溃，以及介于两者之间的任何情况。

换句话说，只是不要编写诸如 delete [](d + 5); 之类的内容。

Answer 2

当您说“不消耗任何内存”时，您是在谈论“任务管理器”风格的性能监视器内部查看时的情况吗？因为如果是这样，40 字节将不会显示为“内存使用量”...您将必须分配更多内存才能使其显示在大多数标准进程性能监视器中。

Answer 3

delete [](d + 5);

（来自您的测试＃2）绝对是您不应该做的事情，如果不是段错误，这会损坏内存。它实际上在我的平台上出现了段错误。

测试的结果将取决于很多因素，其中包括运行这些测试的平台、new/delete 的内部结构等。

Answer 4

delete [](d + 5);

听起来您希望这仅释放 new int[10] 分配的部分内存。

事实并非如此，它会导致未定义的行为并可能导致任何事情发生。

在某些内存管理器上，如果您要求它们通过传递指针来释放块，如果您不将指针传递到块的开头，那么它们可能会释放包含该指针的整个块你通过了。您的情况很可能会发生这种情况。

另一个考虑因素是 new int[10] 不会初始化分配的内存，因此操作系统只需分配一些地址空间，不需要使用任何物理存储来支持分配。这意味着，即使您在没有任何 delete[] 的情况下在循环中调用 new int[10]，您也可能会在许多内存监控工具中看到内存使用量没有上升，甚至高达当您耗尽逻辑bvg地址空间时，new[]抛出std::bad_alloc异常的点。 （一次仅分配 10 个字节可能需要一些时间。）

Answer 5

您是否在发布版本下运行这些测试？您看过生成的汇编指令吗？您如何测量内存消耗？您只分配了 40 个字节，然后立即清除它。

此外，执行诸如 delete [](d + 5) 之类的操作会调用未定义的行为。您需要传入 operator new 返回的指针，以便 delete 正常工作。