STL源碼剖析學習二：空間配置器（allocator）

標準接口：
vlaue_type
pointer
const_pointer
reference
const_reference
size_type
difference_type
rebind
allocator()--default constructor
allocator(const allocator<U>&--copy constructor
~allocator()--destructor
address(reference x)const--return address of elem
address(const_reference x)const
allocate(size_type n, const void*= 0)--alloc memory
deallocator(pointer p, size_type n)--return memory
max_size()--return memory alloc succesfully
construct(pointer p, const T& x)--=new((void*) p) T(x)
destroy()--=p->T()

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STL allocator把內存配置和對象的構造分開
allocate負責內存配置，deallocate負責內存的釋放
construct負責對象構造，destroy負責對象析構

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SGI std::alloc設計思想：
1.向system heap要求空間
2.考慮多線程狀態
3.考慮內存不足的應變措施
4.考慮過多小型區塊導致的內存碎片問題

以malloc和free完成內存的配置與釋放

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考慮過多小型區塊導致的內存碎片問題，SGI設計了雙層配置器
1.當配置區塊大于128bytes時，調用第一級配置器，直接使用malloc和free
2.當配置區塊小于128bytes時，調用第二級配置器，采用內存池的整理方式

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第一級配置器：
1.allocate直接使用malloc
2.deallocate直接使用free
3.當內存不足時，用malloc free realloc執行實際的內存配置、釋放、重配置操作，以實現出類似于c++中new-handler的機制

new-handler的機制：可以要求系統在內存配置需求無法滿足的情況下，調用一個你指定的函數
==>一旦new無法完成任務，在丟出bad_alloc異常之前可以先調用指定的處理函數

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第二級配置器：
當配置的內存較小時，用內存池的方式管理（次層配置）：
每次配置一大塊內存，并且維護一個自由鏈表，下次若有相同大小的內存需求，則直接從自由鏈表中取出，若有釋放的內存則收入到自由鏈表中。
為方便管理，將任何小額區塊的內存需求量上調至8的倍數

當自由鏈表中沒有可用區塊時調用refill，為自由鏈表重新填充空間。
新的空間將由chunk_alloc完成

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chunk_alloc：
判斷內存池中的內存，若果足夠，則分出20個區塊給自由鏈表
如果不足20個，但至少有一個，則有多少撥多少
如果一個都沒有，則利用malloc從heap中配置內存，注入內存池中
要是整個system heap中內存都不夠了，則尋找是否有尚有未用區塊且區塊足夠大的自由鏈表，有的話就挖出來用
如果還沒有，則調用第一級配置器，new-handler機制
如果還不行，就bad_alloc異常

內存基本處理工具：
uninitialized_copy：為了將內存的配置跟對象的構造分離開來，對調用拷貝構造函數來構造未初始化區域中的對象，調用construct
調用的結果是要么構造出全部對象，要么就什么都沒有
uninitialized_fill
uninitialized_fill_n
上述三個函數分別對應高層的STL算法copy(),fill(),fill_n()

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轉載于:https://www.cnblogs.com/w0w0/archive/2012/04/21/2461378.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的STL源码剖析学习二：空间配置器（allocator）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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