delete操作符在释放内存时会做什么？

八股文_C++内存管理面试题 0 119

参考回答

delete 操作符在 C++ 中用于释放通过 new 分配的内存。当调用 delete 时，它会执行两个主要操作：

调用对象的析构函数：
- 如果 delete 操作符释放的是一个对象（而不是数组），它会先调用该对象的析构函数，进行必要的清理工作，例如释放对象内部分配的资源（如动态分配的内存、文件句柄、网络连接等）。
释放内存：
- 在调用析构函数后，delete 会将该对象所占用的内存返回给操作系统，以便其他程序或进程可以重新利用这部分内存。

对于数组，delete[] 会调用数组中每个元素的析构函数，然后释放整个数组所占的内存。

详细讲解与拓展

调用析构函数：
- 每个对象通常都有一个析构函数，析构函数用于在对象生命周期结束时进行资源的清理。如果对象中有动态分配的内存、打开的文件或其他需要手动管理的资源，析构函数负责释放这些资源。

当使用 delete 时，首先会调用对象的析构函数，执行资源的释放。只有当析构函数执行完毕后，delete 才会返回对象占用的内存。

class MyClass {
public:
   MyClass() { std::cout << "Constructor called!" << std::endl; }
   ~MyClass() { std::cout << "Destructor called!" << std::endl; }
};

MyClass* obj = new MyClass();
delete obj;  // 调用析构函数，并释放内存
// 输出：
// Constructor called!
// Destructor called!

在这个例子中，delete 会首先调用 MyClass 的析构函数，然后释放通过 new 分配的内存。

释放内存：
- 一旦析构函数执行完成，delete 操作符会将对象占用的内存归还给操作系统，这通常是通过调用底层的内存管理机制（如堆管理器）来完成的。操作系统会将这块内存标记为空闲状态，可以重新分配给其他内存请求。

delete 操作符释放的内存地址是通过 new 分配的堆内存，因此只有通过 new 分配的内存才需要通过 delete 来释放。

处理数组内存：
- 当释放一个通过 new[] 操作符分配的数组时，delete[] 会依次调用数组中每个元素的析构函数，然后释放整个数组的内存。这是 delete 和 delete[] 的主要区别。
```
int* arr = new int[5];  // 使用 new[] 创建一个数组
delete[] arr;  // 调用每个元素的析构函数并释放数组内存
```
对于数组中的基本数据类型，虽然析构函数不做任何实际操作，但 delete[] 仍然会正确处理数组的内存释放。对于对象数组，delete[] 会依次调用每个对象的析构函数。
避免重复释放：
- 当一个对象被释放后，如果试图再次对该对象使用 delete，将会导致未定义行为（通常是程序崩溃）。因此，释放内存后应确保指针不再指向已释放的内存，最好将其设为 nullptr。
```
MyClass* obj = new MyClass();
delete obj;
obj = nullptr;  // 防止对已释放内存进行重复释放
```
这样可以避免重复释放内存和悬空指针问题。

总结

调用析构函数：delete 会首先调用对象的析构函数，清理对象占用的资源（如内存、文件句柄等）。
释放内存：在析构函数执行完毕后，delete 会将对象占用的内存归还给操作系统。
数组内存：使用 delete[] 时，会依次调用数组中每个元素的析构函数，然后释放整个数组的内存。
避免重复释放：释放内存后，要确保指针不再指向已释放的内存，可以将其设为 nullptr，避免重复释放。

正确使用 delete 是确保 C++ 程序内存管理安全、避免内存泄漏和未定义行为的关键。

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