C++ 之 allocator

本文详细介绍了C++标准库中的allocator模板,阐述了如何使用allocator将内存分配与对象构造分离,包括分配未初始化内存、在未使用的内存上构造对象、销毁元素以及释放内存的具体操作。

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allocator – 是一个模板
1.头文件 memory
2.作用:帮助我们将内存和对象构造分开, 它分配的内存是原始的、未构造的。
3.使用:由于allocator和vector 一样是一个模板, 所以, 当定义一个allocator对象,必须指明要分配的对象类型。
根据给定的对象类型恰当的分配内存和对齐位置

   分配内存且未构造:
   allocator<string> alloc_str; //定义了一个allocator对象, 类型是string
   auto const p = alloc_str.allocate(n); //分配n个未初始化的string对象, 分配原始的、未构造的内存

   在未使用的内存上构造对象:
   要想使用allocate返回额内存, 必须使用construct 构造对象。 
   使用未构造的内存,其行为是未定义的。

   auto q = p; //q 指向构造元素的最后一个元素位置
   alloc_str.construct(q++, "nihao"); //将构造的对象放入初始化的内存

   销毁元素:
   while( q != p )
   		alloc_str.destroy(--q)

   释放内存:
   alloc_str.deallocate(p , n); //指针p不能为空且n必须与allocated内存分配时提供的大小参数一样
### C++ STL Allocator 的使用方法 在 C++ Standard Template Library (STL) 中,容器类如 `std::vector` 和 `std::list` 接受一个可选的分配器作为模板参数。默认情况下,这些容器会使用标准库提供的 `std::allocator` 进行内存管理[^1]。 #### 自定义分配器示例 为了展示如何创建并应用自定义分配器,下面给出一段完整的代码实例: 假设有一个名为 `PoolAllocator<T>` 的自定义分配器已经被实现好了,则可以通过如下方式将其应用于 `std::vector<int>`: ```cpp #include <vector> #include <iostream> // 假设已经定义了 PoolAllocator<T> 类型 template<typename T> struct PoolAllocator { using value_type = T; // 构造函数和其他必要的成员... }; int main() { // 创建带有自定义分配器的 vector 实例 std::vector<int, PoolAllocator<int>> vec; // 预留空间给向量 vec.reserve(100); // 向向量中添加数据 for (int i = 0; i < 100; ++i) { vec.push_back(i); } // 输出所有元素 for (const auto& val : vec) { std::cout << val << " "; } return 0; } ``` 这段程序展示了如何利用自定义分配器来控制特定类型的对象存储位置以及其生命周期内的资源管理策略。 对于更复杂的场景,比如想要深入了解 SGI-STL 版本中的空间配置机制,可以注意到它不仅实现了基本的功能——即简单的 malloc/free 封装;而且还提供了额外特性,例如设置当发生内存耗尽时应调用的手动处理器(set_malloc_handler)[^4]。
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