如何在 C++11 中将自定义分配器传递给 std::basic_ostringstream？

Question

我想使用自定义分配器从空闲列表中为std::basic_ostringstream 分配内存。这是我想使用的自定义分配器：

template <class Tp>

    struct NAlloc {
        typedef Tp value_type;
        typedef value_type* pointer;
        typedef const value_type* const_pointer;
        typedef value_type& reference;
        typedef const value_type& const_reference;
        typedef std::size_t size_type;
        typedef std::ptrdiff_t difference_type;

        NAlloc() = default;
        template <class T> NAlloc(const NAlloc<T>&) {}
        Tp* allocate(std::size_t n) {
            n *= sizeof(Tp);
            memoryPool *memPool = memoryPool::GetInstance(10);//get memory pool instance
            std::cout << "allocating " << n << " bytes\n";
            return static_cast<Tp*>(memPool->allocate(n)); //get memory from pool
        }
        void deallocate(Tp* p, std::size_t n) {
            std::cout << "deallocating " << n*sizeof*p << " bytes\n";
            memoryPool *memPool = memoryPool::GetInstance(10);
            memPool->deallocate(static_cast<void*>(p));//return memory to pool
        }

   template<typename U>
   struct rebind {
    typedef NAlloc<U> other;
   };

然后，我这样使用它：

typedef std::basic_string<char, std::char_traits<char>, NAlloc<char>> OstringStream;

****问题：****

int main()
{
    OstringStream os; //Object creation
    os << " Hello, this is OstreamStream class with memory pool";  //here I am getting error
}

错误：'OstringStream {aka std::basic_string, NAlloc >}' 不是从 'std::basic_ostream<_chart _traits>' 派生的

Answer 1

您的OstringStream 类型是std::basic_string 的typedef，而不是std::basic_ostream。这就是为什么您会收到来自operator<< 的错误。左边的操作数必须是从std::basic_ostream 派生的对象，正如错误消息所说的那样。

std::basic_ostream 本身根本不使用分配器。它的所有 I/O 都使用std::basic_streambuf。例如，std::ostringstream 使用 std::stringbuf，它使用默认的 std::allocator。

在 C++11 中，std::basic_ostringstream 有一个可选的Allocator 模板参数，它会向下传递给它的内部std::basic_stringbuf。所以，你可以这样写你的typedef：

typedef std::basic_ostringstream<char, std::char_traits<char>, NAlloc<char>> OstringStream;

int main()
{
    OstringStream os;
    os << " Hello, this is OstringStream with memory pool";
}

在早期的 C++ 版本中，您必须：

1. 定义一个 std::basic_stringbuf 的 typedef，它使用您的自定义分配器而不是默认分配器。

2. 构造一个标准的std::ostream 对象，该对象使用您的自定义stringbuf 类型的实例。

例如：

typedef std::basic_stringbuf<char, std::char_traits<char>, NAlloc<char> > Stringbuf_NAlloc;

class OstringStream : public Stringbuf_NAlloc, public std::ostream
{
public:
    OstringStream() : Stringbuf_NAlloc(std::ios_base::out), std::ostream(this) {}
};

int main()
{
    OstringStream os;
    os << " Hello, this is OstringStream with memory pool";
}

在任何一种情况下，都知道os.str() 方法将不再返回使用默认分配器的标准std::string。它将返回一个std::basic_string，它使用您的自定义分配器。这会在尝试将os.str() 的返回值分配给标准std::string 时出现问题，例如：

std::string s = os.str(); // error!

错误：从 'std::__cxx11::basic_ostringstream, NAlloc>::__string_type {aka std::__cxx11::basic_string 转换, NAlloc>}' 到非标量类型 'std::__cxx11::string {aka std::__cxx11::basic_string}' 请求

所以请注意这一点。在混合分配器方面，STL 不是很灵活，因此如果您使用自定义分配器，您通常必须将其应用于您从 STL 使用的每种类型的数据容器。