使用 malloc() 和 free() 实现一个简单的分配器类答案

【问题标题】：Implementing a simple allocator class using malloc() and free()使用 malloc() 和 free() 实现一个简单的分配器类
【发布时间】：2018-03-24 15:59:24
【问题描述】：

这种简单的分配器实现是否可以接受

template<typename T>
class Allocator
{
public:
    T * allocate(int n);  //allocate space for n objects of type T 
    void deallocate(T* p, int n);  //deallocate n objects of type T starting at p

    void construct(T* p, const T& v);  //construct a T with the value v in p
    void destroy(T* p);  //destroy the T in p
};

template<typename T>
T* Allocator<T>::allocate(int n)
{
    T* new_mem = (T*)malloc(n * sizeof(T));
    return new_mem;
}

template<typename T>
void Allocator<T>::construct(T* p, const T& v)
{
    T* constructed_object = new(p) T{ v };
}

template<typename T>
void Allocator<T>::deallocate(T* p, int n)
{
    for (int i = 0; i < n; ++i)
    {
        free(&p[i]);
    }
}

template<typename T>
void Allocator<T>::destroy(T* p)
{
    p->~T();
}

我将在向量中使用它来实现保留额外空间的功能，如下所示：

template<typename T, typename A>
void vector<T, A>::reserve(int newalloc)
{
    if (newalloc <= space)return;
    T* p = alloc.allocate(newalloc);
    for (int i = 0; i < sz; ++i)alloc.construct(&p[i], elem[i]);
    for (int i = 0; i < sz; ++i)alloc.destroy(&elem[i]);
    elem = p;
    space = newalloc;
}

其中typename A = Allocator<T> 和alloc 的类型为A。我实现的分配器类的功能是否足以工作？（我觉得deallocate这个功能很可疑）

【问题讨论】：

我猜安置新的回报void*可能不会碰巧是T*。

标签： c++ c++11 memory memory-management malloc

【解决方案1】：

您的释放函数确实不正确。 free 和 malloc 的规则很简单：您必须准确地将从 malloc 获得的指针传递给 free。

template<typename T>
void Allocator<T>::deallocate(T* p, size_t)
{
    free(p);
}

请注意，您通常也应该将相同的指针 type 传递给释放函数，但在这种情况下，由于 free 仅将 void* 作为参数，隐式转换将处理该问题.

【讨论】：

【解决方案2】：

不，这行不通。

你应该有一个rebind 方法。
您需要提供比较运算符（== 和!=）
您的 allocate 方法分配过多。当它到达你的时候，sizeof(T) 已经发生了。
您的deallocate 方法是错误的。你得到一个指针。第二个参数是分配大小的提示。
construct 和 destruct 方法是可选的。如果您不提供，它们将由allocator_traits 为您合成。

有关最小分配器的示例，请参阅 https://github.com/llvm-mirror/libcxx/blob/5a424a985612452d4f7a3f02422207456d54a53e/test/support/min_allocator.h#L21（尽管没有 rebind）

【讨论】：

分配函数正确。您的链接证实了这一点。