C++のdelete演算子とfree()関数の違いと正しい使い方

このチュートリアルでは、C++におけるdelete演算子とfree()関数について詳しく解説します。

どちらの機能も主な目的は共通しています。それは、不要になったメモリを解放することです。ただし、両者には明確な役割の違いがあります。

• delete演算子 ... new演算子で動的に確保したメモリを解放する
• free()関数 ... malloc()関数で動的に確保したメモリを解放する

この対応関係を誤ると、プログラムがクラッシュするなどの未定義動作を引き起こす恐れがあるため、注意が必要です。

サンプルコード

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(){
    int x;
    int *ptr1 = &x;
    int *ptr2 = (int *)malloc(sizeof(int));
    int *ptr3 = new int;
    int *ptr4 = NULL;
    //deleteの誤った使用例
    delete ptr1;
    delete ptr2;
    //deleteの正しい使用例
    delete ptr3;
    delete ptr4;
    getchar();
    return 0;
}

コードの解説

このプログラムでは、4種類のポインタを用意し、delete演算子の正しい使い方と誤った使い方を比較しています。

誤った使用例

• delete ptr1 ... ptr1はスタック上のローカル変数xのアドレスを指しています。newで確保されたメモリではないため、deleteで解放することはできません。
• delete ptr2 ... ptr2が指すメモリはmalloc()で確保されたものです。newとdeleteのペアに該当しないため、deleteで解放すると未定義動作となります。この場合はfree()を使用すべきです。

正しい使用例

• delete ptr3 ... new演算子で確保したメモリをdeleteで解放しています。正しい組み合わせです。
• delete ptr4 ... NULLポインタに対するdeleteは安全であり、何も行わないことが言語仕様で保証されています。

まとめ

メモリ解放の基本ルールは「newにはdelete、mallocにはfree」です。このペアを正しく守ることで、メモリリークや未定義動作を防ぎ、安全で安定したC++プログラムを書くことができます。