C++：使用自定义分配器时的高效交换（）答案

【问题标题】：C++: efficient swap() when using a custom allocatorC++：使用自定义分配器时的高效交换（）
【发布时间】：2023-03-21 07:48:01
【问题描述】：

对我来说，这似乎是 C++ 模板的月份......

我有一个 SecureString。 SecureString 看起来就像一个 std::string，除了它使用一个自定义分配器，它在销毁时归零：

class SecureString
{
public:
  typedef std::basic_string< char, std::char_traits<char>, zallocator<char> > SecureStringBase;
  typedef zallocator<char>::size_type size_type;
  static const size_type npos = static_cast<size_type>(-1);
  ....
private:
  SecureStringBase m_base;
};

SecureString 的完整代码可以在http://code.google.com/p/owasp-esapi-cplusplus/source/browse/trunk/esapi/util/SecureString.h 找到；分配器的代码可以在http://code.google.com/p/owasp-esapi-cplusplus/source/browse/trunk/esapi/util/zAllocator.h找到。

目前，我们定义了一个swap，它接受一个 std::string 作为参数：

void SecureString::swap(std::string& str)
{
  SecureStringBase temp(str.data(), str.size());
  m_base.swap(temp);
  str = std::string(temp.data(), temp.size());
}

我觉得我错过了swap 的机会，因为底层类型仅因分配器而异。任何人都可以看到避免临时的方法吗？是否可以使用rebind 让这个运行更快？

编辑：SecureString::swap(std::string& str) 现在不见了。此线程中对该函数的引用已保留以供后代使用。

杰夫

【问题讨论】：

为什么要用 SecureString 交换 std::string？为什么不只提供 SecureString 与 SecureString 的交换？
@dalle：我们正在努力让用户更轻松。
如果使用 SecureString 有任何好处，那么用 SecureString 交换字符串对我来说听起来像是一个非常不安全的操作。如果 SecureString 的目的是在释放之前清除内存，并且您将其内容交换为常规字符串，那么它们在释放之前不会被清除，因此无论可能发生什么坏事，您已经让它发生了。当然，数据应该很容易从字符串传输到 SecureString，但将其取回应该通过一些易于识别和审计数据安全的功能。
@Steve：你是对的。我正在考虑交换 std::string 的路线，而不是交换 SecureString 的路线。凯文可能会在审计中发现它。

标签： c++ templates swap

【解决方案1】：

不幸的是……没有。

这不是rebind 的用途。使用 rebind 是因为分配器旨在分配一种类型的对象，并且在 STL 中仅分配一种类型 (std::allocator<T>)。

但是，有一个技巧。比如当你实例化std::list<T, std::allocator<T>>，那么allocator不必分配Ts，它必须分配一些内部结构，而不是像__list_node<T>，也就是当rebind被使用时，它创建一个新的分配器，先例的兄弟（它们仅在模板参数上有所不同，并且可能共享相同的内存池）。

但是，在您的情况下，您的分配器和std::string 分配器是不同的，因此它们不能交换内存。所以你必须复制一份。

你可以优化void swap(SecureString&, SecureString&)操作，但不能优化这个。

一个问题：为什么不typedef std::string<char, SecureAllocator<char>> SecureString;？

【讨论】：

谢谢 - 我害怕那个。至于typedef，原来是typedef。但是，我们希望使用 std::strings 以方便用户使用。我不知道如何重载复制和赋值（等）以仅使用 typedef 来获取 std::string。
@noloader：确实不可能。与std::string 的直接交互将需要一个自定义类。我不确定是否提供此swap。