STL--Allocator & Construct

发表于 2023-09-20 更新于 2024-03-21 分类于 C++ ， STL Waline：阅读次数：

0. 序

接下来分析STL的空间配置器(Allocator).

这篇文档用来当作自己对C++ STL的部分阅读笔记, 主要参考以下几个文章以及仓库

MyTinySTL --Github 链接

STL源码剖析一书

C++ STL 部分源码

我参考的这个仓库中仅仅实现了基层内存的配置/释放行为(也就是简单的 ::operator new 和 ::operator delete的封装), 并没有考虑效率上的强化, 也没有实现内存池等相关的数据结构.

STL<memory>中内存空间的配置/释放与对象内容的构造/析构是分别由两个文件来管理的.其中<construct.h>中定义由两个基本函数, 分别管理构造用的construct() 和析构用的 destory()

construct.h

实现的过程中有一些注意事项:

constroct()的实现注意对于有值的构造, 根据所给的值调用forward()来选择对应的移动构造函数或者是拷贝构造函数.

destory()总的来说有两个版本:

第一个版本接受一个指针, 讲该指针析构掉即可.
第二个版本接受一个迭代器, 由于迭代器中间的范围可能很大, 假如每个对象的析构函数都是无关痛痒的(trivial destructor), 那么没有必要一次次调用这些析构函数, 将造成很大的损失, 因此这里首先利用了type_traits做了判断.

// type_traites
std::is_trivially_copy_assignable<
  typename iterator_traits<InputIter>::value_type>{}
std::is_trivially_move_assignable<
  typename iterator_traits<InputIter>::value_type>{}

alloc

关于这部分我没有实现, 因此跳过

uninitialized.h

实现一些作用于未初始化的空间上的一组函数, 对于容器的实现很有帮助.

注:

必须具有"commit or rollback"语义, 要么产生出所有必要元素, 要么不产生任何元素.
POD类型: 意为Plain Old Data, 也就是标量型别(scalar types)或者说传统的 C struct型别. POD 型别必然拥有trivial ctor/ dtor/ copy/ assignment函数, 因此, 我们可以针对POD型别采用最有效率的手法.
C++ STL库有个整体的原则, 就是在整个库的设计过程中, 要充分考虑到传统C struct型别. (或者说需要考虑到针对不同的类型进行模板特例化以及function template的参数推导机制等操作来优化针对这些原始类型的优化)(type_traites)

uninitialized_copy:

/*!
 * @brief 未初始化区域内的范围copy 
 * 调用copy constructor, 给[first, last)范围内的每一个对象产生一份复制品, 放进输出范围内
 * @return 返回被拷贝区域的起始位置
 */
templete<typename InputIter, typename ForwardIter>
ForwardIter uninitialized_copy(InputIter first, InputIter last, ForwardIter rusult);

uninitialized_fill:

/*!
 * @brief 像未初始化的区域中填充值
 */
template<typename ForwardIterator, typename T>
void uninitialized_fill(ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& x);

uninitialized_move:

/*!
 * @brief 未初始化区域内的范围move
 * 调用move constructor, 给[first, last)范围内的每一个对象产生一份复制品, 放进输出范围内
 * @return 返回被拷贝区域的起始位置
 */
templete<typename InputIter, typename ForwardIter>
ForwardIter uninitialized_copy(InputIter first, InputIter last, ForwardIter rusult);