C++中new创建数组的delete[]问题：无原指针与重复释放解析

问题背景 #

当无法直接访问用new[]声明的数组的原指针（已知数组大小）时，该如何正确删除这个数组？以下是示例代码及出现的问题：

void enlarge(int * x) {
    int * tmp = new int[20];
    memcpy(tmp, x, 10*sizeof(int));
    delete[] x; //?
    x = tmp;
}

int main() {
    int * x = new int[10];
    enlarge(x);
    delete[] x; //??? free(): double free detected in tcache 2
}

疑问解答 #

1. enlarge函数内的delete[]是否知晓需释放的内存大小？

是的，delete[]完全清楚要释放的内存大小。C++在通过new[]分配数组内存时，会在内存块的头部（对用户不可见的区域）存储数组的元素数量或总内存大小信息，delete[]执行时会读取这个隐藏信息，从而准确释放整个数组的内存，不需要手动传入大小参数。只要你持有数组的首指针，delete[]就能正确完成释放。

2. main函数内的delete[]触发错误的原因是什么？该如何避免？

• 错误原因：这是典型的**双重释放（double free）**问题。enlarge函数的参数x是按值传递的，函数内部对x的修改（x = tmp）只会改变函数内的局部变量，不会影响main函数里的原指针。也就是说，main中的x仍然指向最初用new[10]分配的内存，而这块内存已经在enlarge里被delete[] x释放过一次了，main里再次调用delete[] x就属于重复释放同一块内存，触发内存错误。

• 解决方法：把enlarge的参数改为指针的引用，这样函数内部对x的修改会同步到main中的原指针。修改后的函数签名为void enlarge(int*& x)，这样enlarge里的x = tmp会让main里的x指向新分配的数组，main中的delete[] x就会释放新数组，不会出现重复释放的问题。

修改后的完整代码：

void enlarge(int*& x) {
    int* tmp = new int[20];
    memcpy(tmp, x, 10 * sizeof(int));
    delete[] x;
    x = tmp;
}

int main() {
    int* x = new int[10];
    enlarge(x);
    delete[] x; // 正常释放，无错误
}

额外说明：如果真的遇到原指针丢失的情况（比如没有保存指针副本），那只能确保在指针丢失前已经用delete[]释放内存，否则会造成内存泄漏。你的示例问题本质是参数传递方式错误，并非真正无法访问原指针。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user1079505