Toán tử delete và hàm free() trong C++

Cả delete và free() đều dùng để giải phóng bộ nhớ động, nhưng chúng không thể thay thế lẫn nhau.

Quy tắc vàng

Cấp phát bằng	Giải phóng bằng
`new` / `new[]`	`delete` / `delete[]`
`malloc()` / `calloc()` / `realloc()`	`free()`

Sử dụng sai cặp (ví dụ delete cho con trỏ từ malloc) gây hành vi không xác định (undefined behavior).

Ví dụ minh họa đúng/sai

#include <cstdlib> // malloc, free
#include <new>     // bad_alloc

int main() {
    int x = 10;
    int* ptr1 = &x;              // Trỏ đến biến stack
    int* ptr2 = (int*)malloc(sizeof(int)); // Heap qua C
    int* ptr3 = new int;         // Heap qua C++
    int* ptr4 = nullptr;         // Con trỏ null
    
    // --- SAI ---
    delete ptr1; // LỖI NGHIÊM TRỌNG: ptr1 không phải từ new
    delete ptr2; // LỖI: ptr2 từ malloc, phải dùng free()
    
    // --- ĐÚNG ---
    delete ptr3; // OK: ptr3 từ new
    delete ptr4; // OK: delete nullptr an toàn (không làm gì)
    
    // free() cho malloc
    free(ptr2);  // OK
    
    // free(nullptr) cũng an toàn
    free(nullptr);
    
    return 0;
}

Sự khác biệt quan trọng

Đặc điểm	`delete`	`free()`
Gọi destructor?	CÓ (cho object)	KHÔNG
Overload được?	CÓ (operator delete)	KHÔNG
Xử lý mảng?	Cần `delete[]`	Chỉ `free()` (programmer tự quản lý size)
An toàn với nullptr?	CÓ	CÓ

Lưu ý về `delete[]`

Luôn dùng delete[] cho mảng được cấp phát bằng new[]. Dùng delete (không có ngoặc vuông) cho mảng sẽ chỉ gọi destructor cho phần tử đầu tiên → rò rỉ bộ nhớ/hủy không hoàn chỉnh.

int* arr = new int[100];
delete[] arr; // ĐÚNG

// Sai:
delete arr;   // Chỉ hủy arr[0], rò rỉ 99 phần tử còn lại

Thực hành hiện đại (Modern C++)

Thay vì quản lý thủ công, hãy dùng smart pointer:

std::unique_ptr<T> - sở hữu độc quyền.
std::shared_ptr<T> - sở hữu chia sẻ.
std::make_unique<T>(), std::make_shared<T>() - an toàn exception.