面试题：C++中delete操作与内存释放

Question

在C++中，假设你有一个自定义类`MyClass`，并通过`new`操作符创建了一个`MyClass`对象的指针`MyClass* ptr = new MyClass();`。请阐述使用`delete ptr;`时，需要注意哪些要点来确保安全使用`delete`操作，并且说明如果不遵循这些要点可能会出现什么问题。

Answer 1

1. 注意要点：
   • 对象类型匹配：使用delete时，指针类型必须与new分配内存时创建的对象类型完全匹配。例如，如果new创建的是MyClass对象，delete的指针也必须是MyClass类型的指针，不能是基类指针（除非基类有虚析构函数，后面会提到）。
   • 虚析构函数：如果MyClass是一个基类，并且通过基类指针delete派生类对象，那么基类必须有虚析构函数。否则，派生类的析构函数不会被调用，可能导致资源泄漏。
   • 避免重复释放：确保不要对同一个指针多次调用delete。一旦调用delete释放了内存，指针所指向的内存已经无效，再次调用delete会导致未定义行为。可以在调用delete后将指针设置为nullptr，以防止意外的重复释放。例如：

   MyClass* ptr = new MyClass();
   delete ptr;
   ptr = nullptr;
   

2. 不遵循要点可能出现的问题：
   • 对象类型不匹配：如果delete的指针类型与new创建的对象类型不匹配，会导致未定义行为。例如，将派生类对象的指针赋值给基类指针，然后在基类没有虚析构函数的情况下使用基类指针delete，可能不会正确调用派生类的析构函数，从而导致派生类中分配的资源无法释放，造成资源泄漏。
   • 缺少虚析构函数：当通过基类指针delete派生类对象且基类没有虚析构函数时，只会调用基类的析构函数，派生类的析构函数不会被调用。这可能导致派生类中申请的动态资源（如动态分配的内存、文件句柄等）无法释放，引发资源泄漏。
   • 重复释放：对已经释放的指针再次调用delete会导致未定义行为。这可能会破坏堆内存的管理结构，导致程序崩溃，或者出现难以调试的逻辑错误。