配置器(allocator)

配置器(allocator)

配置器：负责空间配置与管理，从实现的角度来看，配置器是一个实现了动态空间配置、空间管理、空间释放的 class template。

空间配置器：整个 STL 的操作对象(所有的数值)都存放在容器之内，而容器一定需要配置空间以存放内容。

具有次配置力(sub-allocation)的 SGI 空间配置器

SGI STL 的配置器，其名称是 alloc 而不是 allocator，而且不接受任何参数。

SGI STL 的每一个容器都已经指定其缺省的空间配置器为 alloc：

template <class T, class Alloc = alloc>  // 缺省使用 alloc 为配置器
class vector {...};

vector<int, std::alloc> iv; 

• <defalloc.h>----SGI 标准的空间配置器，std::allocator

  allocator 只是基层内存配置/释放行为(::operator::new 和 ::operator::delete)的一层薄薄的包装，并没有考虑到任何效率上的强化。

• SGI 特殊的空间配置器，std::alloc

  • <stl_construct.h>：定义了全局函数 construct() 和 destroy()，负责对象的构造和析构。
  • <stl_alloc.h>：定义了一、二级配置器，配置器名为 alloc。
  • <stl_uninitialized.h>：定义了全局函数，用来填充(fill)或复制(copy)大块内存数据。

• 构造和析构基本工具

  具体看 <stl_construct.h> 源码，功能是构造和析构操作。

• 空间的配置和释放，std::alloc

  • 向 system heap 要求空间
  • 考虑多线程(multi-threads)状态
  • 考虑内存不足时的应变措施
  • 考虑过多 “小型区块” 可能造成的内存碎片问题

  对象构造前的空间配置 和 对象析构后的空间释放，具体看 <stl_alloc.h>

SGI STL 空间配置器的分析

考虑到小型区块可能造成内存碎片问题，SGI 采用两级配置器，第一级配置器直接使用 malloc() 和 free() 实现；第二级配置器使用 memory pool 内存池管理。

第二级配置器的原理：

• 当配置区块超过 128 bytes，就使用第一级配置器
• 当配置区块小于 128 bytes，使用内存池管理

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参考：
1、https://github.com/steveLauwh/SGI-STL
2、STL源码剖析