删除 nullptr 可能会也可能不会调用释放函数。为什么不保证后者？

Question

C++20 标准说（见[expr.delete]）

如果delete-expression的操作数的值为空指针值， 未指定是否会如上所述调用释放函数。

cppreference.com 说（见删除表达式）

如果 expression 的计算结果为空指针值，则不会调用任何析构函数， 并且可能会或可能不会调用释放函数（未指定）， 但默认的释放函数保证什么都不做 当传递一个空指针时。

如果 delete-expression 的操作数为 null，为什么编译器会调用释放函数？

如果保证不会调用释放函数，规则会更简单，但我认为标准允许这样做是有充分理由的。

Answer 1

从历史的角度来看，标准曾经在

c++03 §5.3.5/2

说

[...] 如果 delete 的操作数的值为空指针，则操作无效。

这个写法被发现有问题，引发了缺陷报告：

标准没有指定术语“无效”。从上下文中不清楚，是否要求调用的释放函数无效，或者 delete-expression 不得调用释放函数。

由于编译器以不同的方式解释旧的、模棱两可的措辞（参见这个例子，其中 GCC 7.5 和 clang 7.0 对是否插入此检查有不同意见），不指定是最兼容的决定。

从优化器的角度来看，这也是可取的，因为它可以根据情况提供优化机会，例如：

• 插入空检查以避免函数调用，如果这是常见情况，
• 如果已知指针值为空，则省略函数调用，
• 如果 null 不太可能，则删除检查。

Answer 2

在表达式

delete pT;

中，需要发生两件事。需要调用

pT

指向的对象的析构函数。并且需要调用释放函数。

但是，如果

pT

是

nullptr

，那么你不能做第一个，你知道第二个是空操作。因此，编译器在概念上将此表达式转换为具有以下效果的东西是有意义的：

if(pT)
{
  pT->~T();
  deallocation_function(pT);
}

注意如果

pT

通过，那么它会被检查两次：一次在这里，一次在释放函数中。但是由于我们需要在调用析构函数之前在这里检查它，所以双重不可避免，因为编译器不拥有释放函数。

但是，如果

T

是微不足道的可破坏的（因此不会执行任何实际代码），编译器不需要调用析构函数。这意味着条件检查现在完全多余。所以，一个聪明的编译器可以优化它。在这些情况下，将使用 nullptr 值调用释放函数。

这一切都基于释放函数将始终执行 nullptr 检查的假设。这是所有标准库释放函数所做的，并且对大多数此类函数都有意义。