用幻灯片讲解内存分配器Allocators

Allocators

内存分配器

• 提供内存分配策略的通用接口
• 委托给 C++ 运行时：new / delete
• 使用块内存池管理内存
• 使用不同大小的块内存池管理内存
  

为什么用分配器?

• 将容器逻辑与内存分配策略解耦
• 速度：内存分配速度慢
• 确保有足够的内存可用
• 确保所需的内存布局/更好的局部性等
  

接口

自定义内存分配器

内存分配委托给new/delete

简单块内存池分配器

块内存池分配器的意思是预先在内存中分配一块或多块内存，在真正需要内存分配时从预留内存块池中再取出可用的块内存。提高动态分配内存的效率，节省分配内存的时间。

可以自定义分配器

std:: 命令空间下的大部分容器都可以自定义内存分配器，除了std::array。

分配器是容器类型的一部分

• 分配器在运行时无法交换
• 不同的函数参数
  

使用内存分配器的方法

推荐：通过 std::allocator_traits
allocator_traits定义了统一访问分配器属性和函数的接口。

多态内存资源分配器（C++17）

C++17 中的多态分配器概念是对标准库中的标准分配器的增强。
它比普通分配器更易于使用，允许容器拥有相同的类型但具有不同的分配器，甚至可以在运行时更改分配器。
std::pmr就是C++17专门为多态内存分配增加的命名空间。

可以在运行时改变的内存资源（std::pmr::monotonic_buffer_resource）（C++17）
pmr::monotonic_buffer_resource 是 C++17 中引入的一种内存资源（memory resource），它是一个单向链表，用于追踪动态分配的内存。

pmr::memory_resource 是pmr::monotonic_buffer_resource以及其他实现的抽象基类。

std::pmr 命令空间的内存资源函数和类（C++17）

• new_delete_resource 使用全局 operator new 和 operator delete 的内存资源管理器
• null_memory_resource 不执行任何分配的内存资源管理器
• get_default_resource 获取默认内存资源管理器
• set_default_resource 设置默认内存资源管理器
• synchronized_pool_resource 线程安全的不同块大小内存池的分配和释放（线程安全的内存资源管理器）
• unsynchronized_pool_resource 线程不安全的不同块大小内存池的分配和释放 （线程不安全的内存资源管理器）
• monotonic_buffer_resource 仅在资源被销毁时释放分配的内存（简单高效的内存资源管理器）