std::allocator

定义于头文件 `<memory>`
template< class T > struct allocator;	(1)
template<> struct allocator<void>;	(2)	(在 C++17 中弃用) (在 C++20 中移除)

std::allocator 类模板是所有标准库容器使用的默认 Allocator，如果没有提供用户指定的分配器。默认分配器是无状态的，也就是说，给定分配器的所有实例都是可互换的，比较相等，并且可以释放由同一分配器类型的任何其他实例分配的内存。

用于 void 的显式特化缺少成员 typedef reference、const_reference、size_type 和 difference_type。此特化未声明任何成员函数。

(直到 C++20)

默认分配器满足分配器完整性要求。

(自 C++17 起)

[编辑] 成员类型

类型	定义
`value_type`	`T`
`pointer` (在 C++17 中弃用)(在 C++20 中移除)	`T*`
`const_pointer` (在 C++17 中弃用)(在 C++20 中移除)	const T*
`reference` (在 C++17 中弃用)(在 C++20 中移除)	`T&`
`const_reference` (在 C++17 中弃用)(在 C++20 中移除)	const T&
`size_type`	std::size_t
`difference_type`	std::ptrdiff_t
`propagate_on_container_move_assignment` (C++11)	std::true_type
`rebind` (在 C++17 中弃用)(在 C++20 中移除)	template< class U > struct rebind { typedef allocator<U> other; };
`is_always_equal` (C++11)(在 C++23 中弃用)(在 C++26 中移除)	std::true_type

[编辑] 成员函数

(构造函数)	创建一个新的分配器实例 (公有成员函数) [编辑]
(析构函数)	析构一个分配器实例 (公有成员函数) [编辑]
address (直到 C++20)	获取对象的地址，即使 operator& 被重载 (公有成员函数) [编辑]
allocate	分配未初始化的存储 (公有成员函数) [编辑]
allocate_at_least (C++23)	分配至少与请求大小一样大的未初始化存储 (公有成员函数) [编辑]
deallocate	释放存储 (公有成员函数) [编辑]
max_size (直到 C++20)	返回最大的支持分配大小 (公有成员函数) [编辑]
construct (直到 C++20)	在已分配的存储中构造对象 (公有成员函数) [编辑]
destroy (直到 C++20)	destroy 在已分配的存储中析构对象

[编辑] 非成员函数

operator==operator!=

(在 C++20 中移除)

比较两个分配器实例
(公有成员函数) [编辑]

[编辑] 注解

成员模板类 rebind 提供了一种获取不同类型的分配器的方法。例如，std::list<T, A> 使用分配器 A::rebind<Node<T>>::other(直到 C++11)std::allocator_traits<A>::rebind_alloc<Node<T>> 分配一些内部类型 Node<T> 的节点，如果 A 是 std::allocator，则根据 A::rebind<Node<T>>::other 实现(自 C++11 起) 来分配一些内部类型 Node<T> 的节点。

成员类型 is_always_equal 通过 LWG issue 3170 被弃用，因为它使得从 std::allocator 派生的自定义分配器默认被视为始终相等。 std::allocator_traits<std::allocator<T>>::is_always_equal 未被弃用，并且对于任何 T，其成员常量 value 为 true。

[编辑] 示例

运行此代码

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
 
int main()
{
    // default allocator for ints
    std::allocator<int> alloc1;
 
    // demonstrating the few directly usable members
    static_assert(std::is_same_v<int, decltype(alloc1)::value_type>);
    int* p1 = alloc1.allocate(1); // space for one int
    alloc1.deallocate(p1, 1);     // and it is gone
 
    // Even those can be used through traits though, so no need
    using traits_t1 = std::allocator_traits<decltype(alloc1)>; // The matching trait
    p1 = traits_t1::allocate(alloc1, 1);
    traits_t1::construct(alloc1, p1, 7);  // construct the int
    std::cout << *p1 << '\n';
    traits_t1::deallocate(alloc1, p1, 1); // deallocate space for one int
 
    // default allocator for strings
    std::allocator<std::string> alloc2;
    // matching traits
    using traits_t2 = std::allocator_traits<decltype(alloc2)>;
 
    // Rebinding the allocator using the trait for strings gets the same type
    traits_t2::rebind_alloc<std::string> alloc_ = alloc2;
 
    std::string* p2 = traits_t2::allocate(alloc2, 2); // space for 2 strings
 
    traits_t2::construct(alloc2, p2, "foo");
    traits_t2::construct(alloc2, p2 + 1, "bar");
 
    std::cout << p2[0] << ' ' << p2[1] << '\n';
 
    traits_t2::destroy(alloc2, p2 + 1);
    traits_t2::destroy(alloc2, p2);
    traits_t2::deallocate(alloc2, p2, 2);
}

输出

7
foo bar

[编辑] 缺陷报告

以下行为变更缺陷报告被追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

DR	应用于	发布时的行为	正确的行为
LWG 2103	C++11	可能需要 `allocator` 之间多余的比较	提供 `propagate_on_container_move_assignment`
LWG 2108	C++11	没有办法表明 `allocator` 是无状态的	提供 `is_always_equal`

[编辑] 参见

allocator_traits (C++11)	提供关于分配器类型的信息 (类模板) [编辑]
scoped_allocator_adaptor (C++11)	为多级容器实现多级分配器 (类模板) [编辑]
uses_allocator (C++11)	检查指定类型是否支持 uses-allocator 构造 (类模板) [编辑]

编译器支持
独立和宿主
语言
标准库
标准库头文件
具名要求
特性测试宏 (C++20)
语言支持库
概念库 (C++20)
诊断库
内存管理库
元编程库 (C++11)
通用工具库
容器库
迭代器库
范围库 (C++20)
算法库
字符串库
文本处理库
数值库
日期和时间库
输入/输出库
文件系统库 (C++17)
并发支持库 (C++11)
执行控制库 (C++26)
技术规范
符号索引
外部库

成员函数
allocator::allocator
allocator::~allocator
allocator::address (直到 C++20)
allocator::allocate
allocator::allocate_at_least (C++23)
allocator::deallocate
allocator::max_size (直到 C++20)
allocator::construct (直到 C++20)
allocator::destroy (直到 C++20)
非成员函数
operator==operator!= (直到 C++20)

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