STL-空间配置器

从STL的实现角度而言，第一个需要介绍的就是空间配置器，因为整个STL的操作对象（所有的数值）都存放在容器之内，而容器一定需要配置空间以置放资料。

STL空间配置器的结构如图：

那么就分三个部分介绍：

一、构造和析构的基本工具：construct()和destroy()

1、construct()接受一个指针p和一个初值value，该函数的用途就是将初值设定到指针所指的空间上。

2、destroy()有两个版本，第一个版本接受一个指针，准备将该指针所指之物析构掉。这很简单，直接调用该对象的析构函数即可。

第二版本接受first和last两个迭代器，准备将[first,last)范围内的所有对象析构掉。

二、空间的配置与释放：std::alloc

1、C++的内存配置基本操作是::operator new()，内存释放基本操作是::operator delete()。

2、考虑到小型区块所可能造成的内存破碎问题，STL设计了双层级配置器。

3、第一级配置器：

（1）allocate()直接使用malloc()，deallocate()直接使用free()。

（2）模拟C++的set_new_handler()以处理内存不足的状况。

4、第二级配置器

（1）当配置区块超过128bytes时，便调用第一级配置器。

（2）当配置区块小于128bytes时，采用自由链表（free list）+内存池（memory pool）处理。16个自由链表负责16个小型区块的次配置能力。内存池以malloc()配置而得。如果内存不足，转调用第一级配置器（那有处理程序）。

三、内存基本处理工具

STL定义有5个全局函数：

现在来说明一下这下面3个函数的功能：

1、uninitialized_copy

template<class InputIterator,class ForwardIterator>ForwardIteratoruninitialized_copy(InputIterator first,InputIterator last,ForwardIterator result);

迭代器first指向输入端的起始位置

迭代器last指向输入端的结束位置（前闭后开区间）

迭代器result指向输出端（欲初始化空间）的起始处

uninitialized_copy()使我们能将内存的配置与对象的构造行为分离开来。如果作为输出目的地[result,result+(last+first))范围内的每一个迭代器都指向未初始化区域，则uninitialized_copy()会使用copy constructor，给身为输入来源之[first,last)范围内的每一个对象产生一份复制品，放进输出范围中。

uninitialized_copy对实现一个容器有很大帮助，因为容器的全区间构造函数（range construct）通常由两个步骤完成：

（1）配置内存区块，足以包含范围内的所有元素。

（2）使用uninitialized_copy()，使改内存区块上构造函数。

2、uninitialized_fill

template<class ForwardIterator,class T>void uninitialized_fill(ForwardIterator first,ForwardIterator last,const T& x);

迭代器first指向输出端（欲初始化空间）的起始处

迭代器last指向输出端（欲初始化空间）的结束处（前闭后开区间）

x表示初值

uninitialized_fill()也能使我们能将内存的配置与对象的构造行为分离开来。如果[first,last)范围内的每个迭代器都指向未初始化的内存，那么uninitialized_fill()会在该范围内产生x的复制品。

3、uninitialized_fill_n

template<class ForwardIterator,class Size,class T>ForwardIteratoruninitialized_fill(ForwardIterator first,Size n,const T& x);

迭代器first指向欲初始化空间的起始处

n表示欲初始化空间的大小

x表示初值

uninitialized_fill_n()也能使我们能将内存的配置与对象的构造行为分离开来。它会为指定范围内的所有元素设定相同的初值。

如果[first,first+n)范围内的每个迭代器都指向未初始化的内存，那么如果[first,last)范围内的每个迭代器都指向未初始化的内存，那么uninitialized_fill_n()会调用copy construct，在该范围内产生x的复制品。