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定義自定義分配器的主要原因之一是提升性能,。利用的自定義分配器可以提高程序的性能，又或提高內(nèi)存使用效率,，亦或兩者兼而有之,。默認(rèn)分配器使用new操作符分配存儲(chǔ)空間，而這常利用C語(yǔ)言堆分配函數(shù)(malloc())實(shí)現(xiàn),。由于堆分配函數(shù)常針對(duì)偶發(fā)的內(nèi)存大量分配作優(yōu)化,，因此在為需要一次分配大量?jī)?nèi)存的容器(如矢量,、雙端隊(duì)列)分配內(nèi)存時(shí)，默認(rèn)分配器一般效率良好,。但是,，對(duì)于映射表與雙向鏈表這類(lèi)需要頻繁分配少量?jī)?nèi)存的容器來(lái)說(shuō)，若采用默認(rèn)分配器分配內(nèi)存,，則通常效率很低,。除此之外，基于malloc()的默認(rèn)分配器還存在許多問(wèn)題,，諸如較差的引用局部性,，以及可能造成內(nèi)存碎片化。
有鑒于此,，在這一情況下,，人們常使用基于內(nèi)存池的分配器來(lái)解決頻繁少量分配問(wèn)題。與默認(rèn)的"按需分配"方式不同,，在使用基于內(nèi)存池的分配器時(shí),，程序會(huì)預(yù)先為之分配大塊內(nèi)存(即"內(nèi)存池")，而后在需要分配內(nèi)存時(shí),，自定義分配器只需向請(qǐng)求方返回一個(gè)指向池內(nèi)內(nèi)存的指針即可;而在對(duì)象析構(gòu)時(shí),，并不需實(shí)際解除分配內(nèi)存，而是延遲到內(nèi)存池的生命周期完結(jié)時(shí)才真正解除分配,。
在"自定義分配器"這一話(huà)題上,，已有諸多C++專(zhuān)家與相關(guān)作者參與探討，例如斯科特·梅耶斯的作品《Effective STL》與安德烈·亞歷山德雷斯庫(kù)的《Modern C++ Design》都有提及,。梅耶斯洞察到,，若要求某一分配器的所有實(shí)例等效，則可移植的分配器必須不包含狀態(tài),。雖然C++標(biāo)準(zhǔn)鼓勵(lì)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)者支持帶狀態(tài)的分配器,，但梅耶斯稱(chēng)，相關(guān)段落是"(看似)美妙的觀點(diǎn)",，但也幾乎是空話(huà),，并稱(chēng)分配器的限制"過(guò)于嚴(yán)苛"。
另外,，在《C++程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言》中,，比雅尼·斯特勞斯特魯普則認(rèn)為"'嚴(yán)格限制分配器，以免各對(duì)象信息不同',，這點(diǎn)顯然問(wèn)題不大"(大意),，并指出大部分分配器并不需要狀態(tài)，甚至沒(méi)有狀態(tài)時(shí)性能反倒更佳,。他提出了三個(gè)自定義分配器的用例:內(nèi)存池型的分配器,、共享內(nèi)存型分配器與垃圾回收型分配器,，并展示了一個(gè)分配器的實(shí)現(xiàn)，此間利用了一個(gè)內(nèi)部?jī)?nèi)存池,，以快速分配/解除分配少量?jī)?nèi)存,。但他也提到，如此優(yōu)化可能已經(jīng)在他所提供的樣例分配器中實(shí)現(xiàn),。
自定義分配器的另一用途是調(diào)試內(nèi)存相關(guān)錯(cuò)誤,。若要做到這一點(diǎn)，可以編寫(xiě)一個(gè)分配器,，令之在分配時(shí)分配額外的內(nèi)存,，并借此存放調(diào)試信息。這類(lèi)分配器不僅可以保證內(nèi)存由同類(lèi)分配器分配/解除分配內(nèi)存,，還可在一定程度上保護(hù)程序免受緩存溢出之害,。
折疊使用方法
當(dāng)初始化標(biāo)準(zhǔn)容器時(shí)，若需使用自定分配器,，則可將其寫(xiě)入模板參數(shù),，以代替默認(rèn)的std::allocator<T>，如下所示:
namespace std { template <class T, class Allocator = allocator<T> > class vector;// ...
正如其他所有C++類(lèi)模板般,，在初始化同一標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)容器時(shí),，若使用了不同的分配器，則所生成容器的類(lèi)型亦不同,。譬如,，若函數(shù)需一整型矢量數(shù)組std::vector<int>作為參數(shù)，則其只能接受由默認(rèn)分配器生成的整型矢量數(shù)組,。
折疊C++11
通過(guò)加入"作用域"分配器,，C++11標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步強(qiáng)化了分配器接口，從而保證帶有嵌套式內(nèi)存分配特點(diǎn)的容器(如字符串矢量數(shù)組等)所分配到的內(nèi)存皆來(lái)自容器自身的分配器,。
另外,，C++11標(biāo)準(zhǔn)刪除了"給定類(lèi)型的分配器在比較時(shí)總是相等"的模棱兩可的要求，使帶狀態(tài)分配器不僅實(shí)用性得到提升,，而且可管理進(jìn)程外的共享內(nèi)存?，F(xiàn)今分配器的作用多為讓程序員可以控制容器的內(nèi)存分配，而非適應(yīng)基底硬件的地址模型,。事實(shí)上,，C++11標(biāo)準(zhǔn)刪去了分配器"自適應(yīng)地址模型"的功能，結(jié)果抹消了其設(shè)計(jì)初衷,。
