何时删除返回值的分配内存

Posted 2023-02-21

【中文标题】何时删除返回值的分配内存

【英文标题】：When to delete allocated memory of returned value

【发布时间】：2016-01-22 11:29:34

【问题描述】：

当我删除给定函数“lowerCaseWord(char* a)”的b内存时？我需要返回b的值，所以不能在“return b;”行之前删除它。我需要使用另一个变量吗？还是编译器会单独删除它（即使它的编程不好）？

char* lowerCaseWord(char* a)

    char *b=new char[strlen(a)];
    for (int i = 0; i < strlen(a); i++)
    
        b[i] = tolower(a[i]);   
    
    return b;

【问题讨论】：

@Moo-Juice 是 C++。尝试使用 C++ 编译器进行编译。

@zenith，哦，是的 - 它将使用 C++ 编译器进行编译 - C 也是如此。我的意思是，如果你编写的是 C++ 而不是 C :)

【参考方案1】：

您需要自己在函数之外 delete[] 它，即使这不是一个好习惯。如：

char* rtv = lowerCaseWord(a);
// process with rtv
// ...
delete[] rtv;

最好使用smart pointer，避免手动管理内存，如：

std::unique_ptr<char[]> lowerCaseWord(char* a)

    ...

然后

std::unique_ptr<char[]> rtv = lowerCaseWord(a);
// process with rtv
// ...

正如@FrerichRaabe 所指出的，基本上使用原始指针不是一个好主意，您可能想直接使用std::string。

【讨论】：

当然，如果你愿意使用std::shared_ptr，你也可以首先对普通的std::string对象进行操作。

std::shared_ptr<char> 是单个char，不是吗？

对，很抱歉造成混乱。我认为您需要使用特殊的删除器，但类型与原始代码中的类型相同。但是，这并没有让用户清楚地知道这个东西管理着一个动态分配的数组。使用 unique_ptr 可能会更好，但我认为真正的解决方案是使用 std::string。

const char *a 确定吗？

【参考方案2】：

对于初学者来说，功能是错误的

char* lowerCaseWord(char* a)
                    ^^^^

    char *b=new char[strlen(a)];
                     ^^^^^^^^^
    for (int i = 0; i < strlen(a); i++)
         ^^^
    
        b[i] = tolower(a[i]);   
                       ^^^^
    
    return b;

它得到一个字符串但不返回一个字符串，因为新的字符数组不包括终止零。

它不能处理常量对象，例如字符串文字。更让用户感到困惑，因为他们会认为他们的原始字符串在函数中被改变了。

标准函数tolower 也考虑转换为unsigned char 的字符。

那是根据 C 标准（7.4 字符处理）

...在所有情况下，参数都是一个 int，其值应为 可表示为 unsigned char 或应等于 宏EOF。如果参数有任何其他值，行为是 未定义。

并且变量i的类型应该是size_t，因为它是具有函数strlen的返回值的类型。

你必须写

char* lowerCaseWord( const char *a )

    char *b = new char[std::strlen( a ) + 1];

    size_t i = 0;
    do
    
        b[i] = std::tolower( static_cast<unsigned char>( a[i] ) );
     while ( a[i++] );   

    return b;

函数设计假设函数的客户端必须释放返回的指针指向的内存。

【讨论】：

投射到unsigned char?这比原来的还差。它只会隐藏不正确的输入。

@SomeWittyUsername 你应该阅读下面的函数描述。这是功能的要求。

你应该看看函数签名。它接受int。如果输入超出unsigned char 范围，则行为将未定义。如果用户提供了错误的输入，将其转换为 unsigned char 不会修复它，而是隐藏原始错误并使其更难调试。

@SomeWittyUsername 在我看来，标准中清楚地写着“在所有情况下，参数都是一个 int，其值应表示为无符号字符或应等于宏的值EOF。如果参数有任何其他值，则行为未定义。"

这与您建议的解决方案无关。该函数应该假设输入是正确的，或者如果输入不正确则将其处理到位，而无需进行一些奇怪的尝试来“修复它”以避免未定义的tolower 行为。例如，处理可以是断言或抛出异常或返回 NULL 作为输出。

【参考方案3】：

您的示例代码确实是 C++ 代码，但它不是真正的 C++ 代码。

最近的 C++11（或 C++14）倾向于不鼓励编写这样的东西。你可能想使用smart pointers, RAII idioms, rule of five, std::string-s,

当然，在进行显式手动内存分配的语言和程序中，您需要约定和规则来定义应该释放指针的人员和时间。对于您的代码，您至少需要在头文件中添加一条注释，说明应该发布lowerCaseWord 函数的结果的人员、方式和时间。

我认为您至少应该阅读有关 garbage collection 和 reference counting 的内容（至少对于概念和术语而言）。

【参考方案4】：

智能指针是一种解决方案，但我建议您将函数更改为：

void lowerCaseWord(char* destination, const char* source);

使用此定义，调用者负责为目标字符串分配和释放内存。这样做的好处是目标可以在堆栈上、堆上，甚至是类/结构的成员。如果内存总是由函数分配，这是不可能的。

strcpy和朋友也是这样定义的。