c++ allocator

C++中，动态内存可以用new来实现，即在堆上申请空间，并需要显示释放这块动态内存。当然，也可以用智能指针来实现。

new有一个缺陷，就是把内存分配和对象构造结合在了一起。对于单个对象，这是很方便的，然而对于大块的内存时，可能需要先申请空间，然后陆续执行构造，此时需要将内存分配和对象构造分离开来。allocator类就提供了这样的功能。

先来看一段使用new的例子：

    string* q = new string[10];//申请了10个stirng的空间，并进行默认初始化
    string s;
    string *pp = q;
    while (cin >> s&&pp != q + 10)//再次为这些string赋值
        *q++ = s;
    delete[] q;

可见，对象实际上执行了一次初始化和一次赋值，而实际上初始化的过程是不必要的。

接下来，先用allocator重写一遍，然后再解释一下allocator的操作：

    allocator<string> alloc;//分配string类型的allocator
    auto p = alloc.allocate(10);//分配10个string空间
    auto q = p;
    string s;
    while (cin >> s&&q != p + 10)
        alloc.construct(q++, s);//用输入的值构造元素
    while (q != p)
        alloc.destroy(--q);//逐一销毁元素
    alloc.deallocate(p, 10);//释放内存空间

首先，allocator是一个模板，需要指定分配内存的类型。allocator的主要操作如下：

    alloc.allocate(n);//分配一段原始的内存，保存n个元素，返回首地址
    alloc.construct(p, args);//在p的位置，用args调用构造函数，构造一个对象
    alloc.destroy(p);//对p指向的对象调用析构函数
    alloc.deallocate(p, n);//释放空间，注意n必须与分配的大小参数相等

有几个地方需要注意：

1.分配的内存是没有构造的，使用这些原始内存时错误的，也不能直接对这些内存进行赋值！

2.构造后，如果想释放这块内存，需要先进行销毁，并且必须对构造过的元素进行销毁。

3.分配和释放内存的大小必须相等。

 

因为allocator可以方便地分配一段内存，于是标准库提供了两组函数，来对整段的区域进行创建对象的操作：

    uninitialized_copy(b, e, b2);//把迭代器b,e之间的元素拷贝到指针b2开始的内存中，b2内存足够大
    uninitialized_copy_n(b, n, b2);//从b起的n个元素拷贝到指针b2开始的内存中
    uninitialized_fill(b, e, t);//同上，对象的值均为t的拷贝
    uninitialized_fill_n(b, n, t);//同上，对象的值均为t的拷贝

不过这些函数看到有人不推荐使用，VS中也会进行报错或者警告，因为是提供给内部使用的函数，前者推荐用copy和copy_n来代替，后者推荐用fill和fill_n来代替。