使用不兼容的分配器复制分配无序映射

Question

考虑以下虚拟分配器（为示例而创建）：

template<typename T> class C
{
public:
    typedef T value_type;

    C() = default;

    template<typename U>
    C(C<U> const &a)
    {}


    T* allocate(std::size_t n, T const* = nullptr)
    {
        return new T[n];
    }

    void deallocate(T* p, std::size_t n)
    {
        return;
    }

    typedef value_type       *pointer;
    typedef const value_type *const_pointer;
    typedef value_type       &      reference;
    typedef value_type const &const_reference;
    typedef std::size_t       size_type;
    typedef std::ptrdiff_t    difference_type;
    static       pointer address(reference x) { return &x; }
    static const_pointer address(const_reference x) { return &x; }
    static size_type max_size() { return std::numeric_limits<size_type>::max(); }
    template <typename U> static void destroy(U* ptr) { ptr->~U(); }
    template <typename U> struct rebind { using other = C<U>; };

    template<typename U, typename... Args>
    static void construct(U* ptr, Args&&... args) {
        new (ptr) U(std::forward<Args>(args)...);
    }
};

template<class T1, class T2>
bool operator==(C<T1> const& lhs, C<T2> const& rhs)
{
    return std::addressof(lhs) == std::addressof(rhs);
}

template<class T1, class T2>
bool operator!=(C<T1> const& lhs, C<T2> const& rhs)
{
    return !(lhs == rhs);
}

大部分代码都是样板代码。关键的细节是分配器的任何两个实例都将被认为是不兼容的——bool operator== 总是返回false。当我尝试将此分配器与大多数 STL 容器（例如 std::vector）一起使用来复制分配非常简单的元素时，例如：

std::vector<int, C<int>> a;
a = std::vector<int, C<int>>();

一切正常，我得到了预期的行为。但是，当我做同样的事情，但使用std::unordered_map 时，我在需要支持的两个平台上得到不同的行为。在带有 GCC 7.1 的 Linux 上，我继续得到预期的行为。然而，在带有 VS 2015 的 Windows 上，我在标题为 xmemory0 的 VS 标头中收到声明失败的声明 containers incompatible for swap。请注意，用于std::unordered_map 的代码与上面用于std::vector 的代码几乎相同：

using B = std::unordered_map<int, int, std::hash<int>, std::equal_to<int>, C<std::pair<int const, int>>>;
B b;
b = B();

我的分配器是否存在固有问题，而 GCC 7.1 给了我未定义的行为？如果不是，这是 VS 2015 运行时库的故障吗？如果是这样，为什么这个故障只出现在unordered_map？

Answer 1

你不能拥有唯一拥有状态的分配器，它们是must beCopyConstructible。例如。你应该从std::unique_ptrs 切换到std::shared_ptrs。

你应该放松你的比较

template<class T1, class T2>
bool operator==(C<T1> const& lhs, C<T2> const& rhs)
{
    return /* check equality of some member of C */;
}

template<class T1, class T2>
bool operator!=(C<T1> const& lhs, C<T2> const& rhs)
{
    return !(lhs == rhs);
}

您也可能受益于遵守Rule of zero/five，并将propogate_on_container_copy_assignment、propogate_on_container_move_assignment 和propogate_on_container_swap 定义为std::true_type

关于 MSVC 在哪里出错的提示

注意：如果propagate_on_container_swap 是false，则使用不相等的分配器交换两个容器是未定义的行为。

Answer 2

这不是一个符合要求的分配器。分配器的所有副本，包括反弹的副本，必须相互比较。

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另外，unordered_map 的value_type 是pair<const Key, Value>，所以您的示例应该使用C<pair<const int, int>>。