STL源码：空间配置器（一）SGI的空间配置器

淩亂°似流年 2022-08-07 07:43 215阅读 0赞

# SGI标准的空间配置器，std::allocator #

虽然 SGI 也定义有一个符合部分标准、名为 allocator 的配置器，但 SGI 从未用过它，也不建议我们使用。主要原因是效率不佳，只把 C++ 的 ::operator new 和 ::operator delete 做一层薄薄的包装而已，根本没有考虑任何效率的强化。

// 我们不赞成包含此文件，这是原始的 HP default allocator。提供它只是为了
    // 回溯兼容
    // DO NOT USE THIS FILE 不要使用这个文件，除非你手上的容器是以旧式做法
    // 完成----那就需要一个拥有 HP-style interface 的空间配置器。SGI STL 使用
    // 不同的 allocator 接口。SGI-style allocators 不带有任何与对象型别相关
    // 的参数；他们只响应 void * 指针。此文件并不包含于其他任何SGI STL头文件
    
    #ifndef DEFALLOC_H
    #define DEFALLOC_H
    
    #include <new.h>
    #include <stddef.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <limits.h>
    #include <iostream.h>
    #include <algobase.h>
    
    
    // 如果内存分配失败，则直接退出程序
    template <class T>
    inline T* allocate(ptrdiff_t size, T*) {
        set_new_handler(0);
        T* tmp = (T*)(::operator new((size_t)(size * sizeof(T))));
        if (tmp == 0) {
    	cerr << "out of memory" << endl; 
    	exit(1);
        }
        return tmp;
    }
    
    
    template <class T>
    inline void deallocate(T* buffer) {
        ::operator delete(buffer);
    }
    
    // 标准的STL allocator接口
    template <class T>
    class allocator {
    public:
    	// STL type-traits需要的标准定义
        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;
        pointer allocate(size_type n) { 
    	return ::allocate((difference_type)n, (pointer)0);
        }
        void deallocate(pointer p) { ::deallocate(p); }
        pointer address(reference x) { return (pointer)&x; }
        const_pointer const_address(const_reference x) { 
    	return (const_pointer)&x; 
        }
        size_type init_page_size() { 
    	return max(size_type(1), size_type(4096/sizeof(T))); 
        }
        size_type max_size() const { 
    	return max(size_type(1), size_type(UINT_MAX/sizeof(T))); 
        }
    };
    
    // 特化版本
    class allocator<void> {
    public:
        typedef void* pointer;
    };
    
    #endif

# SGI 特殊的空间配置器，std::alloc #

一般而言，C++内存配置操作和释放操作是这样的：

class  Foo  { ... }
    Foo  *pf = new Foo; // 配置内存，然后构造函数
    delete pf;          // 将对象析构，然后释放内存

new 算式内含两阶段操作：（1）调用 ::operator new 配置内存；（2）调用 Foo::Foo() 构造对象内容。

delete 算式也内含两阶段操作：（1）调用 Foo::~Foo() 将对象析构；（2）调用::operator delete释放内存。

STL allocator 将这两阶段操作区分开来。**内存配置操作由 alloc::allocate() 负责，内存释放操作由 alloc::deallocate() 负责**；**对象构造操作由 ::construct() 负责，对象析构操作由 ::destroy() 负责**。

内存空间的配置/释放与对象内容的构造/析构，分别着落在<stl\_alloc.h>和<stl\_construct.h>这两个文件身上。此外还有一个文件<stl\_uninitialized.h>，这里定义了一些全局函数，用来填充(fill)或复制(copy)大块内存数据，它们也都隶属于STL标准规范：

un_initialized_copy()
    un_initialized_fill()
    un_initialized_fill_n()

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