STL allocator 类探究

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什么是 allocator 类？

allocator 类的功能是用来分配无初始化的内存，但是这段内存，其初始化的形式已经确定。

一个例子

#include <memory>#include <iostream>using namespace std;class Example {public:    Example() {        cout << "example default constructor:" << endl;    }    Example(int num) {        m_num = num;        cout << "example constructor:" << m_num << endl;    }private:    int m_num;};int main(int argc, char* argv[]){    allocator<Example> exampleAllocator; // 操纵内存空间的钥匙    int count = 10;    auto p = exampleAllocator.allocate(count); // 分配空间    for(auto i = 0; i != count; ++i) {        exampleAllocator.construct(p++, i); // 构造对象    }    for(auto i = 0; i != count; ++i) {        exampleAllocator.destroy(--p); // 销毁对象    }    exampleAllocator.deallocate(p, count); // 收回内存    return 0;}

可以看到，exampleAllocator.allocate(count) 这一步只是分配了 n 个大小的空间并返回了指向这段空间的头指针。
调用 construct 方法带入指针和构造所需要的参数对这段内存进行初始化。
调用 destroy 方法带入指针来析构这个指针所指内存中的内容。
调用 deallocate 方法带入空间起始指针 p 和对象个数来回收从 p 开始这 n 个对象大小的空间。

allocator 类有什么用？

• allocator 将类对象的空间分配与构造、解析与回收这两组功能分解开了。
• allocator 分配的空间是未经过初始化的原始内存空间，通过 constructor 来进行按需构造。
• 在存储体积较大的对象的容器中，这会很有用，因为毕竟体积大的对象其反复构造和拷贝的代价也是很大的。
• allocator 分配的空间可以解析不回收，解析之后仍然可以按照原本的类型继续构造，当然也可以用歪门邪道扭转指针类型，比如说这样子：

int main(int argc, char* argv[]){    allocator<Example> exampleAllocator;    int count = 10;    auto ptr = exampleAllocator.allocate(count);    int* i_p = (int*)(void*)ptr; // 扭转成空指针类型，然后再扭转成 int* 类型    for(auto i = 0; i != count; ++i) {        *i_p++ = i;    }    for(auto i = 0; i != count; ++i) {        cout << *--i_p << endl;    }    return 0;}

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