在函数中使用 delete[]：指定给 RtlValidateHeap 的地址无效

Question

我正在编写一个程序来求解随时间变化的磁场的 Bloch 方程。我的磁场值变化范围太大，无法使用简单的 Runge Kutta 方法，但我有一个标准的 4 阶，其步长大小设置为与恒定的均匀磁场一起工作。现在我正在尝试编写一个程序，该程序使用嵌入式 4-5 阶方法来使用截断错误，并调整我的步长（C 中的数值食谱（第 2 版）中的方法）

我的函数是这样的：

void rungekuttaKC(double a[6], double b[6][6], double c[6], double cs[6], double h, double gammaN, double bx, double by, double bz, double *mu) {
double *mu5 = new double[3];
mu5 = mu;
double *mu4 = new double[4];
mu4 = mu;
double *kx = new double[6];
double *ky = new double[6];
double *kz = new double[6];
double add[3] = { 0.0, 0.0, 0.0 };
double addmu[3] = { 0.0, 0.0, 0.0 };
double addmus[3] = { 0.0, 0.0, 0.0 };
for (int i = 0; i < 6; i++) {
    for (int j = 0; j < i; j++) {
        add[0] = add[0] + kx[j] * b[i][j];
        add[1] = add[1] + ky[j] * b[i][j];
        add[2] = add[2] + kz[j] * b[i][j];
    }

    kx[i] = h*gammaN*((mu[1] + h*add[1]) * bz - (mu[2] + h*add[2]) * by);
    ky[i] = h*gammaN*((mu[2] + h*add[2]) * bx - (mu[0] + h*add[0]) * bz);
    kz[i] = h*gammaN*((mu[0] + h*add[0]) * by - (mu[1] + h*add[1]) * bx);

}
for (int l = 0;l < 6;l++){
    addmu[0] = addmu[0] + kx[l] * c[l];
    addmu[1] = addmu[1] + ky[l] * c[l];
    addmu[2] = addmu[2] + kz[l] * c[l];

    addmus[0] = addmu[0] + kx[l] * cs[l];
    addmus[1] = addmu[1] + ky[l] * cs[l];
    addmus[2] = addmu[2] + kz[l] * cs[l];
}
for (int m = 0;m <=2; m++) {
    mu4[m] = mu4[m] + addmus[m];
    mu5[m] = mu5[m] + addmu[m];
    mu[m] = mu4[m];
}

//delete[] mu5;
//delete[] mu4;
//delete[] kx;
//delete[] ky;
//delete[] kz;
//delete[] add;
//delete[] addmu;
//delete[] addmus;

}

a、b、c、cs为Cash-Karp法Bucher表中的值，h为步长，1.0e-8。

static double a[6] = { 1.0 / 5.0, 3.0 / 10.0, 3.0 / 5.0, 1.0, 7.0 / 8.0 };
static double bij[6][6] = { {0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0},
    {1.0 / 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0},
    {3.0 / 40.0, 9.0/40.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0},
    {3.0/10.0, -9.0/10.0, 6.0/5.0, 0.0, 0.0, 0.0},
    {-11.0/54.0, 5.0/2.0, -70.0/27.0, 35.0/27.0, 0.0},
    {1631.0/55296.0, 175.0/512.0, 575.0/13824.0, 44275.0/110592.0, 253.0/4096.0} };
static double c[6] = { 37.0 / 378.0, 0.0, 250.0/621.0, 125.0/594.0, 0.0, 512.0/1771.0 };
static double cs[6] = {2825.0/27648.0, 0.0, 18575.0/48384.0, 13525.0/55296.0, 277.0/14336.0, 1.0/4.0 };

磁场值由插值器在函数外部设置并传入，但只是为了确保它产生振荡，我用恒定磁场对其进行测试，其中 bx 和 by 为 0，bz是5。传入的mu开始为{1,0,0}

现在，当我在函数末尾不使用任何删除命令时，整个程序都在调试器中运行，但是存在非常明显的内存泄漏。

当我只对用 new 初始化的数组使用 delete 时，弹出 window 错误 "Main.exe has triggered a breakpoint." 并且没有其他信息。在输出 window 我得到 “ HEAP[Main.exe]：指定给 RtlValidateHeap 的地址无效（00470000，0016F514） Main.exe 已触发断点。"

当我在函数末尾删除所有这些时，我得到了同样的错误，但 RtlValidateHeap 中的地址不同。

我在发布模式下尝试运行，并切换我的运行时库，我得到“检测到严重错误 c0000374 Main.exe 已触发断点。"

我是在误用 delete[] 还是我做错了什么？这个错误是什么意思？

Answer 1

double *mu5 = new double[3];
mu5 = mu;

这不会复制数组，这会重新分配指针，然后您尝试删除错误的数组（即作为函数参数的数组而不是您分配的数组）。

这是 C++（和 C）中原始数组的众多错误之一，请使用容器（在本例中为 std::vector<T> 或 std::array<T>），如果可以的话它们已经过载 operator= 做你期望的事。

也就是说：你为什么要使用动态分配？ A) 你知道前面数组的大小，B) 它们不够大以至于溢出堆栈。

Answer 2

您正在删除 add、addmu 和 addmus。这些是在堆栈上分配的（而不是在 new 的堆上）。因此，他们不能 delete[]'。

由于您在编译时知道数组的所有大小并且它们很小，因此您可能应该将它们全部分配到堆栈上。对于动态数组，在 C++ 中，最佳做法是使用像 vector 这样的容器，这使您免于手动使用 delete 的责任。

此外，正如 Borgleader 所说，行

double *mu5 = new double[3];
mu5 = mu;
double *mu4 = new double[4];
mu4 = mu;

没有按照您的期望去做。首先在堆上分配一个double[3]，它的地址给mu5。然后，您擦除该地址并用 mu 覆盖它。当您 delete[] mu5 时，您正在释放 mu 指向的内存（这可能不是故意的），而 new double[3] 仍然存在。现在要通过最少的更改更正它，您可以将该代码段替换为

double *mu5 = new double[3];
std::copy(mu, mu + 3, mu5);
double *mu4 = new double[4];
std::copy(mu, mu + 4, mu4);

但是，写这个是C风格，不是C++风格（虽然它使用C++语法）。

在函数中使用 delete[]：指定给 RtlValidateHeap 的地址无效

Using delete[] in a function: Invalid address specified to RtlValidateHeap

c++

physics

heap-memory

delete-operator

heap-corruption