名前付き要件: Allocator

オブジェクトのアクセス、アドレス取得、確保、解放、構築、破棄に対する戦略をカプセル化します。

std::string、 std::vector、および std::array を除くすべてコンテナから、 std::shared_ptr や std::function まで、記憶域を確保したり解放したりする必要があることがあるすべての標準ライブラリのコンポーネントは Allocator を通してそれを行います。 Allocator は以下の要件を満たすクラス型のオブジェクトです。

いくつかの要件はオプショナルです。 テンプレート std::allocator_traits はすべてのオプショナルな要件に対するデフォルトの実装を提供し、すべての標準ライブラリのコンテナおよびその他のアロケータ対応クラスは直接ではなく std::allocator_traits を通してアロケータにアクセスします。

[編集] 要件

• cv 修飾されていないオブジェクト型 T
• T 型に対する Allocator 型 A
• A 型のオブジェクト a
• 何らかの cv 修飾されていないオブジェクト型 U のための (A を rebind することによって取得された) 対応する Allocator 型 B
• B 型のオブジェクト b
• allocator_traits<A>::allocate() を呼ぶことによって取得された allocator_traits<A>::pointer 型の値 ptr
• ptr からの変換によって取得された allocator_traits<A>::const_pointer 型の値 cptr
• ptr からの変換によって取得された allocator_traits<A>::void_pointer 型の値 vptr
• cptr からの、または vptr からの変換によって取得された allocator_traits<A>::const_void_pointer 型の値 cvptr
• 何らかの cv 修飾されていないオブジェクト型 X への逆参照可能なポインタ xptr
• 式 *ptr によって取得された T 型の左辺値 r
• allocator_traits<A>::size_type 型の値 n

が与えられたとき、

注釈:

1. ↑ rebind はこのアロケータが SomeAllocator<T, Args> 形式のテンプレートである場合にのみオプショナルです (std::allocator_traits によって提供されます)。 ただし Args はゼロ個以上の追加のテンプレート型引数です。

[編集] ファンシーポインタ

メンバ型 pointer が生のポインタ型でないとき、それは一般的に「ファンシーポインタ」と呼ばれます。 そのようなポインタはセグメント化されたメモリアーキテクチャをサポートするために導入され、今日では生のポインタによってアクセスされる均質な仮想アドレス空間とは異なるアドレス空間に確保されたオブジェクトにアクセスするために使用されます。 ファンシーポインタの例としては、 std::set のようなノードベースのデータ構造を、共有メモリや、各プロセス内の異なるアドレスにマップされたメモリマップドファイルに確保することを可能とする、マップされたアドレスに依存しないポインタ boost::interprocess::offset_ptr があります。 ファンシーポインタは、クラステンプレート std::pointer_traits を通して、それを提供するアロケータとは独立に、使用することができます。

[編集] 標準ライブラリ

以下の標準ライブラリのコンポーネントは Allocator の要件を満たします。

[編集] 例

#include <cstdlib>
#include <new>
#include <limits>
template <class T>
struct Mallocator {
  typedef T value_type;
  Mallocator() = default;
  template <class U> constexpr Mallocator(const Mallocator<U>&) noexcept {}
  [[nodiscard]] T* allocate(std::size_t n) {
    if(n > std::numeric_limits<std::size_t>::max() / sizeof(T)) throw std::bad_alloc();
    if(auto p = static_cast<T*>(std::malloc(n*sizeof(T)))) return p;
    throw std::bad_alloc();
  }
  void deallocate(T* p, std::size_t) noexcept { std::free(p); }
};
template <class T, class U>
bool operator==(const Mallocator<T>&, const Mallocator<U>&) { return true; }
template <class T, class U>
bool operator!=(const Mallocator<T>&, const Mallocator<U>&) { return false; }