C/C++编程： allocator::construct可使用任意构造函数

亦凉 2022-11-12 04:23 36阅读 0赞

一般来说，C++中根据需要逐个构建对象的情况比较多，如下：

class Tracer{
        
    public:
        Tracer(){
        
            printf("ctor!\n");
        }
        Tracer(int v){
        
            printf("ctor with %d!\n", v);
        }
        ~Tracer(){
        
            printf("dtor!\n");
        }
    };

构建，销毁对象的代码如下：

Tracer *t1 = new Tracer;
        delete t1;

效果如下，可以看出，构造函数和习惯函数各被调用一次：  
![在这里插入图片描述][2021032320515647.png]  
如果希望同时创建、销毁多个对象，可以使用如下代码：

Tracer *t1 = new Tracer[3];
        delete[] t1;

效果如下，可以看出，构造函数和习惯函数各被调用三次：  
![在这里插入图片描述][20210323205317128.png]  
上述两种情况中，new(new\[\])在分配内存之后会调用构造函数；相对地，delete(delete\[\])在调用析构函数之后还会释放内存。

## placement new ##

如果需要多个对象，但是事先不知道具体需要多少个，或者不能确定应该如何初始化，事情就比较难办：重复使用new来构建对象当然可以满足上述要求，但是多次 从堆中申请内存会影响效率。所以就希望找到一种办法，能够将内存的分配/释放和对象的构造/析构动作分离，从而实现一次分配内存，自由构建对象的目的。

早期的C++中，可以使用`placement new`来解决这个问题：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
输出如下：  
![在这里插入图片描述][20210323205857530.png]  
构造函数，析构函数都按照我们期待的那样被调用，但是有点小问题：一个是语法比较特殊，另外就是内存管理比较麻烦。

## allocator ##

后来c++在标准库中，增加了allocator模板类，使得同样的事情变得简单：

// 构建为Tracer分配内存的allocator
       allocator<Tracer> alloc;
       // 分配存放5个Tracer对象的空间，而不调用析构函数
       Tracer *tb = alloc.allocate(5);
       // 在第1个对象的内存上通过有参构造函数构建对象
       alloc.construct(tb);
        // 在第2个对象的内存上通过有参构造函数构建对象
        alloc.construct(tb + 1, 5);
        // 调用第2个对象的析构函数(不释放内存)
        alloc.destroy(tb + 1);
        // 调用第1个对象的析构函数(不释放内存)
        alloc.destroy(tb);
        // 释放内存
        alloc.deallocate(tb, 5);

输出结果完全相同：  
![在这里插入图片描述][20210323210336417.png]

和placement new比较起来，allocator使用了相同的逻辑结构的同时，很好地解决了placement new存在的问题。

[2021032320515647.png]: /images/20221022/13f4826be17045178a9dd319c5f0fd79.png
[20210323205317128.png]: /images/20221022/2e390f506c294a99919f8fcb905546da.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221022/3da6c444502241b4b3c18a8e05037272.png
[20210323205857530.png]: /images/20221022/118c49688cdb49bca97e1e54513a912f.png
[20210323210336417.png]: /images/20221022/5773bf7212d04d83b1f1087efaed2d42.png