C++ STL 分配器與運算符 new

Question

根據 C++ Primer 4th edition, page 755，有一個注釋說：

現代 C++ 程序通常應該使用分配器類來分配內存。 它更安全，更靈活。

我不太明白這個說法。 到目前為止，我閱讀的所有材料都使用new在 C++ 中分配內存。 書中展示了向量類如何使用分配器的示例。 但是，我想不出其他場景。

任何人都可以幫助澄清這個聲明嗎？ 給我更多的例子？ 我什么時候應該使用分配器，什么時候使用new ？ 謝謝！

Answer 1

對於一般編程，是的，您應該使用new和delete 。

但是，如果您正在編寫庫，則不應該！ 我沒有你的教科書，但我想它是在編寫庫代碼的上下文中討論分配器的。

庫的用戶可能希望准確控制從何處分配的內容。 如果庫的所有分配都經過new和delete ，用戶將無法進行細粒度的控制。

所有 STL 容器都采用可選的分配器模板參數。 然后容器將使用該分配器來滿足其內部內存需求。 默認情況下，如果省略分配器，它將使用使用new和delete std::allocator （特別是::operator new(size_t)和::operator delete(void*) ）。

這樣，該容器的用戶可以根據需要控制從何處分配內存。

實現與 STL 一起使用的自定義分配器的示例，以及說明：使用 STL 的自定義池分配器提高性能

旁注：分配器的 STL 方法在幾個方面都不是最佳的。 我建議閱讀Towards a Better Allocator Model來討論其中的一些問題。

2019 年編輯：自從編寫此答案以來，C++ 中的情況有所改善。 C++11 支持有狀態分配器，並且在 C++17 中改進了這種支持。 參與“邁向更好的分配器模型”的一些人參與了這些更改（例如： N2387 ），這很好（：

Answer 2

兩者並不矛盾。 分配器是 STL 庫的容器適配器用來分配用於對象的內存塊的 PolicyPattern 或 StrategyPattern。

這些分配器經常通過允許一次分配元素范圍來優化內存分配，然后根據塊大小使用從輔助、專用堆中選擇的新項目進行初始化

以一種或另一種方式，最終結果將（幾乎總是）是使用新的（放置或默認）分配對象

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另一個生動的例子是 boost 庫如何實現智能指針。 由於智能指針非常小（開銷很小），分配開銷可能會成為負擔。 實現定義一個專門的分配器來進行分配是有意義的，因此一個人可能擁有高效的 std::set<> 智能指針、std::map<...、smartpointer> 等。

（現在我幾乎可以肯定 boost 實際上通過避免任何虛擬對象來優化大多數智能指針的存儲，因此 vft，使類成為 POD 結構，只有原始指針作為存儲；一些示例將不適用。但話又說回來，外推到其他類型的智能指針（引用智能指針、指向成員函數的指針、指向具有實例引用的成員函數的指針等））