[STL] allocator 中关于allocator::difference_type 和 allocator::rebind

2008-02-26 04:23:37 1.5k 阅读 AI 写同款 · GEO 优化AI 选题数据监测一键分发 ›

深入理解C++ STL分配器：从内存管理原理到高性能自定义实现内存管理是C++编程的核心基础，它直接影响程序的性能和稳定性。其核心原理在于将内存分配与对象构造分离，这一设计使得容器能够高效地管理内存生命周期。在工程实践中，默认的通用分配器在高频次小对象分配或高并发场景下可能成为性能瓶颈，导致内存碎片和锁竞争问题。为了解决这些挑战，开发者可以基于内存池、自由链表等数据结构实现自定义分配器，例如针对固定大小对象的池分配器或借鉴SGI STL的二级分配器设计。这些优化技术特别适用于网络服务器、游戏引擎、高频交易等对性能敏感的应用场景。本文通过解析STL分配器的接口设计与实现阅读详情

RT.

这两个定义有什么用，具体用于什么地方，请举例，谢谢。

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joyjjjz 2010-06-28

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mark

Allan_Draggon 2010-05-24

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楼上说的有道理，容小弟再多解释一下：
Alocator 是内存分配器，STL在这个层面上进行开放是为了让用户/程序员有权选择不同的内存分配器。举例来说，Allocator_A和Allocator_B在内存分配方式上可能是不一样的,也就是说Allocator_A<int>和Allocator_B<int>所分配的内存很有可能是不一样的。

假如有一个容器类MyVector, 它用的是Allocator_A<int>内存分配器，这个容器类很有可能需要double类型的分配器，而且要求对int和double类型的内存分配策略是一样的，这是rebind的意义就体现出来了。

总之一句话，rebind实现了对不同类型使用同一种内存分配策略的要求。

laomai 2008-06-11

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今天又仔细的看了一下，发现自己的回复还是有问题。
rebind的本质应该这么说:给定了类型T的分配器Allocator=allocator<T>，现在想根据相同的策略得到另外一个类型U的分配器allocator，那么allocator = allocator<T>::Rebind::other.
之所以要提供rebind界面，是因为容器只知道模板参数名Allocator,而不是其具体实现，容器只知道这样三个事情：
1、Alocator是T的分配器，但其内部实现策略是什么容器并不关心（可能是std::allocator<T>,也可能是myallocator<T>）。换句话说，容器并不知道allocator模板名。
2、类型T和类型U在逻辑上是相关的，比如在链表中，数据类型T和结点类型Node<T>是有联系的。
3、容器希望按照和T一样的策略（具体的说就是相同的allocator模板名）来分配U类型的对象。
这时rebind的作用就体现出来了，标准中规定
对一个allocator<T>,和一个类型U,必须有allotor<T>::rebind::other=allocator,这样，
容器就可以得到U的分配器，
也就是说，rebind的本质应该是：，
对allotor<T>::rebind，T和U的分配器必须是同一个模板名。这个模板可以是std::allocator,也可以是用户自定义的分配器模板Myallocator,自然，为了使自己的分配器可以作为容器的模板参数，Myallocator中也必须定义rebind成员，且其实现必为
template<typename U>
rebind{
typedef Myallocator other;
};
因此，同族的分配器指的是具有相同模板名的一组分配器。
如std::allcoator<T>和std::allcoator是同族的，你可以把std::allcoator<T>::rebind::other看成std::allcoator。
Myallocator<T>和Myallocator是同族的，你可以把Myallcoator<T>::rebind::other看成Myallcoator。
但allcoator<T>和Myallocator就不是同族的，

laomai 2008-06-10

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hehe ，最近也在研究这个问题，今天晚上在和朋友讨论的过程中突然想出了点眉目。于是在这里写一个，
allocator<T>::rebind可以看成是一个查询器或者说转换器，它查询的内容是：对给定的分配器
allocator<T>如何得到和T相关的类型U的分配器类型？
用数学的式子可以写成f=f(T, U),函数值就是rebind::other,
也就是说
对给定类型T，U1、U2是两个和T相关的类型，那么必有
allocator<U1>::rebind<T>::other == allocator<U2>::rebind<T>::other = allocator<T>,
但是allocator<T>::rebind<U1>::other一般不等于allocator<T>::rebind<U2>::other
这个就是rebind的本质。
请注意这里T、U1、U2出现的位置.反过来说，
如果allocator<U1>::rebind<T>::other == allocator<U2>::rebind<T>::other，
那么U1、U2就是（关于T）同族的分配器。

珍惜生命远离CPP 2008-02-26

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《STL源码剖析》好书呀

taodm 2008-02-26

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看《STL源码剖析》

visame 2008-02-26

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MARK!感觉说得不够清楚。。。等待高手！

yuyunliuhen 2008-02-26

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---MSDN---

allocator::difference_type
A signed integral type that can represent the difference between values of pointers to the type of object managed by the allocator.
The signed integer type describes an object that can represent the difference between the addresses of any two elements in a sequence that an object of template class allocator can allocate.



// allocator_diff_type.cpp

// compile with: /EHsc

#include <memory>

#include <iostream>

#include <vector>



using namespace std;



int main( ) 

{

   vector <int> v1;

   vector <int>::iterator v1Iter;

   vector <int>:: allocator_type v1Alloc;



   int i;

   for ( i = 0 ; i <= 7 ; i++ )

   {

      v1.push_back( i * 2 );

   }



   cout << "The original vector v1 is:\n ( " ;

   for ( v1Iter = v1.begin( ) ; v1Iter != v1.end( ) ; v1Iter++ )

      cout << *v1Iter << " ";

   cout << ")." << endl;



   allocator<int>::const_pointer v1PtrA, v1PtrB;

   const int kA = 4, kB =12;

   v1PtrA = v1Alloc.address( kA );

   v1PtrB = v1Alloc.address( kB );

   allocator<int>::difference_type v1diff = *v1PtrB - *v1PtrA;



   cout << "Pointer v1PtrA addresses " << *v1PtrA << "." << endl;

   cout << "Pointer v1PtrB addresses " << *v1PtrB <<  "." << endl;

   cout << "The difference between the integer's addresses is: "

        << v1diff << "." << endl;

}

allocator::rebind

A structure that enables an allocator for objects of one type to allocate storage for objects of another type



// allocator_rebind.cpp

// compile with: /EHsc

#include <memory>

#include <iostream>

#include <algorithm>

#include <vector>



using namespace std;



typedef vector<int>::allocator_type IntAlloc;

int main( ) 

{

   IntAlloc v1Iter;

   vector<int> v1;



   IntAlloc::rebind<char>::other::pointer pszC =

      IntAlloc::rebind<char>::other(v1.get_allocator()).allocate(1, (void *)0);



   int * pInt = v1Iter.allocate(10);

}

CQZE 2008-02-26

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difference_type offset = ptr1 - ptr2;
ptr1 和 ptr2是同一个内存分配器分配出来的buffer首地址。用来表示偏移的类型，有符号的。

allocator::rebind
一个典型的template typedef，作用就是：
先看vector的分配器是allocator<T>，你要多少T就给你他就给你多少个T的对象。和new出来的一样。
再看看list的分配器，同样也是allocator<T>，但是了解链表这个数据结构的都知道一个node应该是
template<T>
struct node
{
T data;
node* prev;
node* next;
};
所以allocator<T>就无法分配出一个node对象，而仅仅是T对象，象vector的那样。
尽管list的allocator<T>和vector的allocator<T>是一样，但是list还是有其他的办法，它在内部由allocator<T>来获取适合它自己的分配器。
allocator<T>::rebind<node<T> >::other，这个other就是allocator<node<T> >
list就用这个other来分配内存了。

czlc 2008-02-26

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看了，就是看在这里就停了。

[STL] allocator 中 关于allocator::difference_type 和 allocator::rebind

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