为什么 STL 为 Allocator 保留一个接口？答案

【问题标题】：Why does the STL reserve an interface for Allocator?为什么 STL 为 Allocator 保留一个接口？
【发布时间】：2018-02-16 13:58:14
【问题描述】：

为什么 STL 为分配器保留一个接口？以vector 为例：

template<class T,class Allocator = std::allocator<T>> 
class vector;

由于我们有很多选项可以分配内存和构造对象，例如
operator new,delete,new[],delete[]，当我们创建对象时，它们几乎可以做我们需要的任何事情。
那么为什么像vector 这样的STL 容器需要一个分配器接口，如果我们不设置一个分配器接口，大多数时候它是默认的std::allocator？ 为什么不直接使用 new 表达式？
如果目的是让用户自定义的分配行为成为可能，为什么不让用户提供自定义的operator new,new[]等呢？

【问题讨论】：

如果你想改变vector分配内存的方式，如果没有分配器，你会怎么做？
您不能为int 重载new，除非您重载了您可能不想做的全局变量。
如果你想改变恰好一个向量，of many持有特定类型，分配它的内存，如果有，你会怎么做没有分配器？
@bigxiao C++ 被设计为尽可能通用（从没有堆的微控制器到具有分布式内存的超级计算机）。提供一个分配器就可以做到这一点。考虑到它是默认的，这真的没什么大不了的，所以如果你不想使用自定义分配器，你不需要做任何事情。分配器虽然比重载 new 运算符更灵活。
@Caleth 提供自定义operator new 怎么样，虽然不会改变内置类型

标签： c++

【解决方案1】：

如此具体的向量并改变它的分配方式而不改变所有向量的分配方式。

new 必须根据您分配的每个类型覆盖，或全局替换。 std::vector<int> 和std::vector<int, some_other_allocator> 可以使用不同的分配策略；事实上，分配器可以是有状态的并且有共享状态。

一个经典的分配器是一种快速堆栈分配器，它在超出范围之前不会释放。

【讨论】：

感谢您的回答。顺便说一下，我认为“overriden”这个词在这里可能不合适，也许“replaced”更好。见document of "replacement"
@bigxiao 覆盖和替换 new 是不同目的的不同事物。两者都适用于此。

【解决方案2】：

例如std::list<T, Allocator>也提供了这个接口。通常你会被告知不要使用链表，因为缓存位置不好。

如果您仍然需要使用链表，例如它永远不会使迭代器无效，您可以使用 pool allocator 优化 std::list

#include <boost/pool/pool_alloc.hpp>

template <typename T>
using pooled_list = std::list<T, boost::pool_allocator<T>>

这样您就可以优化您的代码，而无需重新实现std::list。这是policy based design 的示例。另一个例子是std::char_traits 代表std::basic_string。

【讨论】：