allocator详解

vector和内存池

最近看内存池有关的东西，又回顾了一下之前看C++ Primer时自己写的vector，发现只是对基本的Vector的成员函数进行了重写，最重要的地方也就是分配器用的都是默认的，所以内存分配这块之前就没弄清楚。

template<class _Ty,
class _Alloc = allocator<_Ty> >class vector: public _Vector_alloc<_Vec_base_types<_Ty, _Alloc> >

从STL中vector的源码可以看出，vector分为两个部分，一个是参数类型 _Ty，这里的class跟typename是同一个东西，没有区别；还有一个是分配器 _Alloc，默认是allocator< _Ty >，内存池实现就是在这里，自带的分配器只是简单的new一个内存，vector实现的时候，设立三个指针：

private:std::string *elements;               //分配内存的头指针std::string   *first_free;            //第一个空闲位置的指针std::string *cap;                   //开的内存容量指针std::allocator<std::string> alloc;  //分配器

这样简单的判断size==capacity时，重新分配一个大小是原本两倍的内存，再使用移动赋值将原本的数据迁移到新内存中。

分配器allocator

下面的表格是一个分配器所需实现的内存处理成员函数：

成员函数	简介
allocate	分配未初始化的存储 (公开成员函数)
deallocate	解分配存储 (公开成员函数)
construct	在分配的存储构造对象 (公开成员函数)
destroy	析构在已分配存储中的对象 (公开成员函数)

通过实现重载这些成员函数可以实现内存池

allocator::rebind

最近看内存池的实现，发现分配器中有一段代码看不懂：

template <typename U>
struct rebind {typedef MemoryPool<U> other;
};

这段代码是内存池中，原本的模板变量是T，但是其中又定义了一个U的变量，后来看STL中也都是这么实现的。

原因是这样的：因为内存池分配的时候不仅仅是普通变量，像链表这种还有next指针，所以为了实现这种变量，分配器定义一个other，使用的时候将原本T的普通分配器变换为U的节点分配器，T跟U是有联系的，如下：

template <typename T>
struct StackNode_
{T data;StackNode_* prev;
};/** T is the object to store in the stack, Alloc is the allocator to use */
template <class T, class Alloc = std::allocator<T> >
class StackAlloc
{public:typedef StackNode_<T> Node;typedef typename Alloc::template rebind<Node>::other allocator;private:allocator allocator_;
}