我一直在使用霍华德·海因南特(Howard Hinnant)的stack allocator,它的工作原理很吸引人,但是对我来说,实现的一些细节有些不清楚。

  • 为什么要使用全局运算符newdeleteallocate()deallocate()成员函数分别使用::operator new::operator delete。同样,成员函数construct()使用全局位置new。为什么不允许任何用户定义的全局或特定于类的重载?
  • 为什么将对齐方式设置为硬编码的16个字节而不是std::alignment_of<T>
  • 为什么构造函数和max_size具有throw()异常规范?这不是不鼓励的吗(例如参见更有效的C++项目14)?当分配器中发生异常时,是否真的有必要终止并终止?新的C++ 11 noexcept关键字是否会更改?
  • construct()成员函数将是完美转发(到正在调用的构造函数)的理想候选者。这是编写符合C++ 11规范的分配器的方法吗?
  • 要使当前代码符合C++ 11,还需要进行哪些其他更改?
  • 最佳答案



    很高兴为您服务。



    没有特别的原因。随时以最适合您的方式修改此代码。这本来只是一个例子,但这绝不是完美的。唯一的要求是分配器和释放器提供正确对齐的内存,并且构造成员构造一个自变量。

    在C++ 11中,构造(和销毁)成员是可选的。如果您在提供allocator_traits的环境中运行,我建议您将其从分配器中删除。要找出答案,只需将其删除,然后查看是否仍然可以编译。


    std::alignment_of<T>可能会正常工作。那天我可能很偏执。



    这些成员永远不会抛出。对于C++ 11,我应该将它们更新为noexcept。在C++ 11中,用noexcept装饰事物(尤其是特殊成员)变得更加重要。在C++ 11中,可以检测表达式是否未抛出。代码可以根据该答案分支。已知没有代码的代码更有可能导致通用代码分支到更有效的路径。 std::move_if_noexcept是C++ 11中的典型示例。

    永远不要使用throw(type1, type2)。它已在C++ 11中弃用。

    当您真的想说的时候,请使用throw():这将永远不会抛出,并且如果我错了,请终止程序以便调试。 throw()在C++ 11中也被弃用,但是有一个替代品:noexcept



    是。但是,allocator_traits将为您完成此任务。让它。 std::lib已经为您调试了该代码。 C++ 11容器将调用allocator_traits<YourAllocator>::construct(your_allocator, pointer, args...)。如果您的分配器实现了这些功能,则allocator_traits将调用您的实现,否则将调用已调试的高效默认实现。



    实话实说,这个分​​配器实际上不是C++ 03或C++ 11兼容的。复制分配器时,原始副本和副本应该相等。在这种设计中,这永远是不正确的。但是,在许多情况下,该功能仍然可以正常工作。

    如果要使其严格符合要求,则需要另一个间接级别,以便副本将指向同一缓冲区。

    除此之外,C++ 11分配器比C++ 98/03分配器更容易构建。这是您必须执行的最低操作:

    template <class T>
    class MyAllocator
    {
    public:
        typedef T value_type;
    
        MyAllocator() noexcept;  // only required if used
        MyAllocator(const MyAllocator&) noexcept;  // copies must be equal
        MyAllocator(MyAllocator&&) noexcept;  // not needed if copy ctor is good enough
        template <class U>
            MyAllocator(const MyAllocator<U>& u) noexcept;  // requires: *this == MyAllocator(u)
    
        value_type* allocate(std::size_t);
        void deallocate(value_type*, std::size_t) noexcept;
    };
    
    template <class T, class U>
    bool operator==(const MyAllocator<T>&, const MyAllocator<U>&) noexcept;
    
    template <class T, class U>
    bool operator!=(const MyAllocator<T>&, const MyAllocator<U>&) noexcept;
    

    您可以选择考虑使MyAllocator可交换,并将以下嵌套类型放入分配器中:
    typedef std::true_type propagate_on_container_swap;
    

    您还可以对C++ 11分配器进行一些其他调整。但是所有旋钮都有合理的默认值。

    更新

    在上面,我注意到由于副本不相等,我的stack allocator不符合要求。我已决定将此分配器更新为符合标准的C++ 11分配器。新的分配器称为short_allocator,并记录在文件here中。

    short_allocatorstack allocator的不同之处在于,“内部”缓冲区不再位于分配器内部,而是一个单独的“区域”对象,该对象可以位于本地堆栈上,也可以具有给定的线程或静态存储持续时间。 arena并不是线程安全的,因此请当心。如果愿意,可以使它成为线程安全的,但是 yield 递减(最终您将重新发明malloc)。

    这是一致的,因为分配器的副本都指向相同的外部arena。注意,N的单位现在是字节,而不是T的数量。

    通过添加C++ 98/03样板(typedef,构造成员,destroy成员等),可以将此C++ 11分配器转换为C++ 98/03分配器。繁琐而又简单的任务。

    对于新short_allocator,此问题的答案保持不变。

    08-26 10:03