STL源码剖析 阅读(一)

1 概述

• 六大组件：容器、算法、迭代器、仿函数、配接器（adapter）、配置器（allocator）
• 仿函数：重载operator()

2 空间配置器 allocator

2.1 标准接口(P77)

1. allocator(): 双层级配置器(采用哪种取决于__USE_MALLOC是否被定义)
   1.1 大于128bytes，调用第一级配置器(__malloc_alloc_template)

   • 使用malloc和free，配置失败时有相应的oom_malloc/oom_realloc，并可自定义out-of-memory handler

   1.2 小于128bytes时，采用memory pool(__default_alloc_template)

   • 维护16个free-lists(各自管理8,16,24,…,128bytes的区块)

   • free-list node

     union obj{
        union obj *free_list_link; //指向区块地址
        char client_data[1];          
        } 

   • 大于128bytes则调用第一级配置器，找到free-list中最适当的一个。如果没有可用的区块，重新填充free-list(refill)，并返回区块；否则调整free-list并返回区块(从free-list移除该区块)

   • refill(size_t n) 使用chunk_alloc()取得新区块（新的n个区块为连续），n为8的整数

   • chunk_alloc(size_t n, int& nobjs) 如果剩余空间（部分/完全）满足需求则返回；否则，malloc(两倍需求量+1/16的heap_size)。如果成功设置对应的start_free/end_free/heap_size；否则，先将剩余空间给适当的free-list，然后从后面的free-list寻找未用区块并设置对应的start_free/end_free，然后递归调用chunk_alloc()返回可用区块,如果内存全用完，end_free=start_free=0,调用第一级配置器

2. deallocate()

• 大于128bytes则调用第一级配置器，寻找对应free_list，插入区块

3. construct()
4. destroy()

• 包含两种，一种接受指针，将指针所指对象析构掉；另一种接受两个迭代器，将[first,last)间对象析构掉（只会对non trivial destructor进行析构调用）

5. address()
6. max_size()
7. construct()
8. destroy ()

2.1 内存基本处理工具

以下函数，要么全构造，要么全不构造

1. uninitialized_copy(InputIterator first, InputIterator last, FowardIterator result)

• Pod类型调用stl copy()，否则调用construct（char和wchar使用特化版本，使用memmove）

2. uninitialized_fill(FowardIterator first, FowardIterator last, const T& x)

• Pod类型调用stl fill()，否则调用construct

3. uninitialized_fill_n(FowardIterator first, Size n, const T& x)

• 如果FowardIterator是Pod类型（用用trivial ctor/dtor/copy/assignment），交由高阶函数fill_n()执行；否则调用construct