STL二：Allocator空间分配器一

Allocator空间分配器一

一 简介

Allocator分配器是STL的重要组件，负责为容器Container中的元素分配和释放空间，前面也说过将Allocator独立出来的好处就是可以实现不同的分配策略，因而可以根据需要使分配尽可能的最优化；而且这也使定制自己的分配器成为可能。

Allocator分配的空间不一定就是内存，你可以从任何可行的地方分配内存，比如磁盘。

 

二 Allocator的标准接口

为了给各种Container提供空间分配/释放的能力，Allocator必须具有一组标准的接口，直接照搬列出了，全部死记这些对能力也不会有什么提高，重要的是能够自己根据需要实现一个Allocator就行了。

2.1 第一组

各种type类型，你可能会很奇怪，为什么搞这么复杂呢，刚开始时我也有同样的疑惑；其实这个跟traits编程方法相关了，内容还不少，放到后面再说吧。

typedef  T         value_type;

typedef  T*        pointer;

typedef  const T*   const_pointer;

typedef  T&        reference

typedef  const T&   const_reference

typedef  size_t      size_type

typedef  ptrdiff_t    difference_type

2.2 第二组

构造和析构函数

Allocator::Allocator()缺省构造函数

Allocator::Allocator(const Allocator&) copy构造函数

template <class U> Allocator::Allocator(const Allocator<U> &) 泛化的copy构造函数

Allocator::~Allocator() 缺省析构函数

还有一个rebind函数，llocator::rebind，一个nested class template，class rebind<U>有唯一的成员other，是一个typedef，代表Allcator<U>。

 

2.3 第三组

这是一组空间的释放与回收函数

pointer Allocator::allocate(size_type n, const void* = 0)

配置空间，足以缓存n个对象，第二个参数是个提示，实际上可能会用来增进区域性（locality），或完全忽略之。

void Allocator::deallocate(pointer p, size_type n)归还先前分配的空间

size_type Allocator::max_size() const 返回可分配的最大空间

 

2.4 第四组

一组取地址函数

pointer Allocator::address(reference x) const

返回x的地址，等同于&x

const_pointer Allocator::address(const_reference x) const

返回x的地址，等同于&x

2.5 第五组

construct和destroy函数

void Allocator::construct(pointer p, cosnt T&x)等同于new((const void*)p) T(x)

void Allocator::destroy(pointer p) 等同于p->~T()

 

Allocator可以非常简单，简单的执行内存分配和释放即可，也可以非常复杂，像SGI的分配器；这个应该根据就事而论。

 

三 SGI分配器

顺便提一下，SGI的分配器并没有遵照STL标准，为了减少内存碎片和分配效率，SGI的分配器实现是相当复杂的，它提供了两级分配器，对于大于128B的请求，采用第一级分配器，就是直接malloc，释放就是直接free；小于128B的分配器则采用了第二级分配器；看到这一部分时，让我想起了 Linux中的Slab分配器，专门针对小内存的分配策略，经常网上有人争论内存碎片问题，应该是根据操作系统而异的，像Linux应该是不存在这样的问题的，本身的小内存分配做的就是相当出色，这是题外话了。

 

先到这里吧，毕竟Allocator的内容还是相当多的。