C++ 中固定大小数组的池分配器

Question

我为我的嵌入式 MCU 项目做了一个非常简单的池分配器。这是一个模板类，有如下接口（实现部分略过，有兴趣的我也可以贴出来）：

template <typename T, size_t size>
class SimplePoolAllocator
{
public:
    SimplePoolAllocator();
    T * allocate();
    void deallocate(T *pointer);
...
}

它非常适用于类或 POD 等“简单”事物，例如：

SimplePoolAllocator<double, 10> poolOfDouble; // returns "double *"
SimplePoolAllocator<WeirdClass, 5> poolOfObjects; // returns "WeirdClass *"

如果我想将它用于固定大小的数组，就会出现问题。这种用途当然是用于原始数据缓冲区——在我的项目中，我有两种“传输”类型，一种有 16 个字节，另一种有 100 个。

所以假设我是这样使用的：

SimplePoolAllocator<uint8_t[16], 10> pool1;
SimplePoolAllocator<uint8_t[100], 10> pool2;

一切似乎都很好，但问题是现在 allocate() 会返回这样的结果：“uint8_t(*)[16]”和“uint8_t(*)[100]”。理想情况下，我希望它只返回“uint8_t *”（指向开始的指针）。

我知道我可以这样做：

uint8_t *p = *pool1.allocate(); // additional asterisk to "drop" the array thing from the type

但这看起来……很奇怪……

所以问题是 - 我如何改进 SimplePoolAllocator 的接口（或任何东西）以支持“普通”对象（如上所示 - 类和 POD）和固定大小数组的简单分配，但只返回指向 first 的指针元素？可以在不使用 std::array 和使用它的 data() 成员函数的情况下完成，或者在整个地方都没有额外的 '*' 吗？ C ++ 11 功能对我来说没问题，如果有某种东西可以“转换”这样的类型，它可以在这里救我：WeirdClass -> WeirdClass *，uint8_t[16] -> uint8_t *。我不能轻易地将缓冲区包装在类中，因为我以“原始”形式处理中断中的传输 - 我需要的只是指向缓冲区的指针，该指针稍后通过消息队列传递给任务进行处理，带有“类型”（ size) 作为消息的元素之一。如果可能的话，我想避免在这个简单的任务中使用虚函数（;

可以做到吗，还是我要求太多了？也许唯一的解决方案是让模板的接口像这样：

template <typename T, size_t array_size, size_t size>

所以我有：

SimplePoolAllocator<WeirdClass, 1, 10> pool1;
SimplePoolAllocator<uint8_t, 16, 10> pool2;

但这看起来也不是很好......

如有任何建议，请提前致谢！请注意，这个问题是关于微控制器的项目，所以使用 Boost 或类似的东西是不可能的。

Answer 1

你应该专攻你的课程：

template <typename T, size_t size>
class SimplePoolAllocator
{
public:
    SimplePoolAllocator();
    T * allocate();
    void deallocate(T *pointer);
...
};

template <typename T, size_t N, size_t size>
class SimplePoolAllocator<T[N],size> // <-- here
{
public:
    SimplePoolAllocator();

    // you can now use different signatures and different implementations:
    T ** allocate();
    void deallocate(T **pointer);
...
};

这可能是分离这些案例并独立处理它们的最简单方法。