libc++源码分析之std::allocator

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std::allocator

默认的内存分配器，负责内存的分配和销毁

函数

allocate

分配内存

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_LIBCPP_NODISCARD_AFTER_CXX17 _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX17
const _Tp* allocate(size_t __n) {
    if (__n > allocator_traits<allocator>::max_size(*this))
        __throw_length_error("allocator<const T>::allocate(size_t n)"
                             " 'n' exceeds maximum supported size");
    if (__libcpp_is_constant_evaluated()) {
        return static_cast<const _Tp*>(::operator new(__n * sizeof(_Tp)));
    } else {
        return static_cast<const _Tp*>(_VSTD::__libcpp_allocate(__n * sizeof(_Tp), _LIBCPP_ALIGNOF(_Tp)));
    }
}

deallocate

销毁内存

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_LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX17
void deallocate(const _Tp* __p, size_t __n) {
    if (__libcpp_is_constant_evaluated()) {
        ::operator delete(const_cast<_Tp*>(__p));
    } else {
        _VSTD::__libcpp_deallocate((void*) const_cast<_Tp *>(__p), __n * sizeof(_Tp), _LIBCPP_ALIGNOF(_Tp));
    }
}

rebind

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template <class _Up>
struct _LIBCPP_DEPRECATED_IN_CXX17 rebind {
    typedef allocator<_Up> other;
};

address

引用的地址

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_LIBCPP_DEPRECATED_IN_CXX17 _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
const_pointer address(const_reference __x) const _NOEXCEPT {
    return _VSTD::addressof(__x);
}

max_size

对象最大分配的数量

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_LIBCPP_DEPRECATED_IN_CXX17 _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY size_type max_size() const _NOEXCEPT {
    return size_type(~0) / sizeof(_Tp);
}

construct

调用对象的指定参数的构造函数

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template <class _Up, class... _Args>
_LIBCPP_DEPRECATED_IN_CXX17 _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
void construct(_Up* __p, _Args&&... __args) {
    ::new ((void*)__p) _Up(_VSTD::forward<_Args>(__args)...);
}

destroy

调用对象的析构函数

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_LIBCPP_DEPRECATED_IN_CXX17 _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
void destroy(pointer __p) {
    __p->~_Tp();
}

std::allocator_traits

允许自定义allocator实现，std::allocator只是默认实现，std::allocator_traits定义了allocator接口，自定义的allocator需要满足std::allocator_traits。

对于使用者来说，比如vector，会用std::allocator_traits来调用外部传递进来的allocator，而不会直接去使用allocator。

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template <class _Alloc>
struct _LIBCPP_TEMPLATE_VIS allocator_traits
{
    using allocator_type = _Alloc;  // 具体的allocator实现
    using value_type = typename allocator_type::value_type; // allocator管理的对象类型
};

函数

allocate

通过allocator_traits来调用allocator的allocate函数

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_LIBCPP_NODISCARD_AFTER_CXX17 _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX17
static pointer allocate(allocator_type& __a, size_type __n) {
    return __a.allocate(__n);
}

deallocate

通过allocator_traits来调用allocator的deallocate函数

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_LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX17
static void deallocate(allocator_type& __a, pointer __p, size_type __n) _NOEXCEPT {
    __a.deallocate(__p, __n);
}