在自定义分配器中处理没有默认构造函数

Question

我有一个#define到我的new宏，使用我自己的分配器，比如MYNEW(Type, Allocator) ，我将使用malloc分配一些原始内存，然后使用placement new在原始内存上分配类型如

#define MYNEW(Type, Allocator) Allocator->Alloc<Type>(sizeof(Type));`
template<typename Type>
Type* Alloc(unsigned int size) // Allocator::Alloc<Type>
{
    return (Type*)new(malloc(reportedSize)) Type;
}

但是，当Type没有默认构造函数时，我遇到了问题。 我试过的一个场景是做一些像MYNEW_1(Type, Allocator, ConVar1)这样的东西MYNEW_1(Type, Allocator, ConVar1)其中ConVar1会被传递，比如

#define MYNEW_1(Type, Allocator, ConVar1) Allocator->Alloc<Type>(sizeof(Type), ConVar1);`
template<typename Type, typename ConVarType>
Type* Alloc(unsigned int size, ConVarType Convar1) // Allocator::Alloc<Type>
{
    return (Type*)new(malloc(reportedSize)) Type(Convar1);
}

这种方法的问题是，对于我的自定义Vector，我也使用MYNEW来分配内存。 但是，对于我的Vector使用的某些Type ，没有默认构造函数，我无法分辨构造函数可能需要多少变量。

有没有人知道如何解决这个问题？ （当然没有说使用std :: types而不是我自己的。我这样做是为了了解更多）。 我不希望只重载operator new因为我在那里有内存跟踪，因为我不希望内存跟踪两次（对Alloc有更多的内部跟踪，但我所示的是简化示例）而宁愿只是使用malloc。

Answer 1

看起来你不仅要做自己的自定义分配器，而且你也不一定要尝试定义兼容STL的分配器。 但是，我认为识别出所有的错误是有用的，STL分配器是为处理这种情况而设计的。 分配与建设分开：

请注意，[ allocator::construct ]不为元素分配空间，它应该已经在p可用（请参阅member allocate以分配空间）。

它相当于[调用复制现有对象的new位置]。

一般来说，我相信你有两个选择：（1）重载operator new来处理分配内存并让系统处理构造，或者（2）使你的allocator接口更像STL分配器接口。

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“重载operator new ”通常用于表示两件事：（1）替换它，或（2）添加新版本的new 。 当我最初回答时，我使用的是第一个含义（实际上应该称为“替换operator new ”或“overriding operator new ”）; 但是考虑到这一点，我已经确定真正超载的operator new满足您的要求。

我应该提一下，调用重载operator delete的语法是如此糟糕，以至于许多人仅仅出于这个原因就避免使用这种技术。 您可以创建一个函数（例如， deallocate ）并使用它，而不是重载delete 。

这种方法的价值在于您遵循将内存分配与对象构造分离的语言标准，并将其留给编译器来为您处理对象构造。 您不必担心转发运算符，或者没有默认构造函数的类或任何这些问题。

重载operator new / operator delete （当然，我依靠你来充实track和release ）：

#include <new>
#include <cstdlib>

struct Allocator {
    void track(void* p, const void* container) const;
    void release(void* p, const void* container) const;
};

void* operator new (size_t size, const Allocator& alloc, const void* container)
{
    void* allocated_memory = std::malloc(size);
    if (!allocated_memory) {
        throw std::bad_alloc();
    }

    alloc.track(allocated_memory, container);
    return allocated_memory;
}

void operator delete(void* p, const Allocator& alloc, const void* container)
{
    alloc.release(p, container);
    std::free(p);
}

int main()
{
    Allocator alloc;
    int* i = new (alloc, NULL) int;
    operator delete(i, alloc, NULL);
}

重载operator new并使用deallocate函数：

#include <new>
#include <cstdlib>

struct Allocator {
    void track(void* p, const void* container) const;
    void release(void* p, const void* container) const;
};

void* operator new (size_t size, const Allocator& alloc, const void* container)
{
    void* allocated_memory = std::malloc(size);
    if (!allocated_memory) {
        throw std::bad_alloc();
    }

    alloc.track(allocated_memory, container);
    return allocated_memory;
}

template<typename T> void deallocate(T* p, const Allocator& alloc, const void* container)
{
    p->~T();
    alloc.release(p, container);
    std::free(p);
}

int main()
{
    Allocator alloc;
    int* i = new (alloc, NULL) int;
    deallocate(i, alloc, NULL);
}

---

您应该考虑的一个案例是当new成功但构造对象失败时该怎么做。 也就是说，当有足够的内存时，还有一些其他原因导致无法创建对象。 该系统实际上足够聪明，可以调用正确的delete （具有系统认为应具有的签名的delete ）来释放分配的内存; 但只有delete该签名时才有。 您可能希望重载operator delete 并提供deallocate函数，其中一个是根据另一个来定义的：

void operator delete(void* p, const Allocator& alloc, const void* container)
{
    alloc.release(p, container);
    std::free(p);
}

template<typename T> void deallocate(T* p, const Allocator& alloc, const void* container)
{
    p->~T();
    operator delete(p, alloc, container);
}

Answer 2

这是我的可变参数模板和宏的解决方案。

#include <cstdlib>
#include <new>
#include <iostream>
using namespace std;

#define MYNEW(Allocator, ...) (Allocator)->Alloc(__VA_ARGS__);

template<typename Type>
struct Allocator{
    template<typename... Args>
    Type* Alloc(Args... args){
        cout<<"weird allocator"<<endl;
        return new(malloc(sizeof(Type))) Type(args...);
    }
};

struct test{
    test(int a, bool b, const char* c){
        cout<<"test constructor with a="<<a<<", b="<<b<<", c="<<c<<endl;
    }
};

int main(){
    Allocator<test> myallocator;
    test* obj=MYNEW(&myallocator, 3, true, "hello");
}

就个人而言，我不认为有一个干净的解决方案（读，不要求你明确写什么Allocator会做，在地方，你要分配的对象）没有可变参数的东西。

您还可以查看将其他参数（其他指向内存的指针）传递给新的运算符重载（ 是的，这是可能的 ）。