当涉及分配器时，是否有类似于复制和交换习语的东西？

Question

关于 copy-and-swap 习语有几个很好的答案，例如 explaining the copy and swap idiom 和 explaining move semantics。适用于复制和移动分配的基本习惯用法如下所示：

T& T::operator=(T other) {
    this->swap(other);
    return *this;
}

此赋值适用于复制和移动赋值，因为 other 是复制还是移动构造取决于赋值的右侧是左值还是右值。

现在让有状态的分配器进入画面：如果T 被参数化为分配器类型，例如std::vector<S, A>，上述习语并不总是有效！具体来说，std::allocator_traits<A> 包含三种类型，指示是否应该传播分配器：

1. std::allocator_traits<A>::propagate_on_container_copy_assignment
2. std::allocator_traits<A>::propagate_on_container_move_assignment
3. std::allocator_traits<A>::propagate_on_container_swap

这三个特征的默认值是std::false_type（参见 20.6.8.1 [allocator.traits.types] 第 7、8 和 9 段）。如果这些特征中的任何一个是std::false_type 并且分配器是有状态的并且可能比较不相等，则正常的复制和交换习语不起作用。对于复制分配，修复相当简单：

T& T::operator= (T const& other) {
    T(other, this->get_allocator()).same_allocator_swap(*this);
    return *this;
}

也就是说，首先复制对象并提供 LHS 的分配器对象，然后使用一个函数交换成员，该函数在两个对象使用相同的分配器时起作用，即other.get_allocator() == this->get_allocator()。

移动分配时，如果可以移动，最好不要复制 RHS。如果分配器相同，则可以移动 RHS。否则需要使用适当的分配器复制对象，从而导致像这样的赋值运算符

T& T::operator= (T&& other) {
    T(std::move(other), this->get_allocator()).same_allocator_swap(*this);
    return *this;
}

这里的方法是移动构造一个临时的同时也传递一个分配器。这样做假定T 类型确实有一个“移动构造函数”，它采用T&& 作为对象状态和一个分配器来指定要使用的分配器。根据分配器的不同或相同，将负担放在移动构造函数上进行复制或移动。

由于第一个参数的传递方式不同，因此不能将复制和移动赋值合并到赋值运算符的一个版本中。因此，他们需要将参数作为引用，并且需要显式复制或移动参数以抑制复制省略的可能性。

当涉及分配器时，是否有更好的方法来处理赋值运算符？

Answer 1

您似乎暗示经典的复制/交换习语确实适用于所有propagate_on_ 特征都不为假的情况。我不相信这是这样的。例如考虑：

std::allocator_traits<A>::propagate_on_container_copy_assignment::value == true
std::allocator_traits<A>::propagate_on_container_swap::value == false

经典的复制/交换习语赋值运算符不会将分配器从 rhs 传播到 lhs，如果两个分配器状态不相等，则会进入未定义行为状态。

您对复制分配运算符的重写也不适用于这种propagate_on_ 特征的组合，因为它永远不会在复制分配上传播分配器。

如果一个人想要遵循 std::containers 的规则，我不认为建议使用复制/交换习语。

我为自己保留了一份“分配器行为”备忘单，其中描述了这些成员的行为方式（用英语而不是标准 eze）。

复制赋值运算符

如果propagate_on_container_copy_assignment::value 为真，则复制分配分配器。在这种情况下，如果分配器在分配之前不相等，则首先释放 lhs 上的所有内存。然后继续复制分配值，而不转移任何内存所有权。 IE。 this->assign(rhs.begin(), rhs.end()).

移动赋值运算符

1. 如果propagate_on_container_move_assignment::value 为真，则释放 lhs 上的所有内存，移动分配分配器，然后将内存所有权从 rhs 转移到 lhs。

2. 如果propagate_on_container_move_assignment::value 为假，并且两个分配器相等，则释放 lhs 上的所有内存，然后将内存所有权从 rhs 转移到 lhs。

3. 如果propagate_on_container_move_assignment::value 为false，并且两个分配器不相等，则移动assign 如同this->assign(make_move_iterator(rhs.begin()), make_move_iterator(rhs.end())。

这些描述旨在实现尽可能高的性能，同时遵守容器和分配器的 C++11 规则。只要有可能，内存资源（例如vector capacity()）要么从rhs 转移，要么在lhs 上重用。

复制/交换习语总是会丢弃 lhs 上的内存资源（例如 vector capacity()），而是在将这些资源释放到 lhs 之前临时抢先分配这些资源。 p>

为了完整性：

交换

如果propagate_on_container_swap::value 为真，则交换分配器。无论如何，交换内存所有权。如果 propagate_on_container_swap::value 为 false 并且分配器不相等，则行为未定义。