std::allocator

std::allocator 是 C++ 标准库中的一个模板类，它封装了内存分配和释放的操作，为容器类（如 std::vector, std::list 等）提供了内存管理的接口。std::allocator 使得容器能够以一种与具体内存分配策略无关的方式管理其内部存储。

基本功能

• 分配内存：std::allocator 提供了 allocate 方法，用于分配指定数量的对象所需的未初始化内存。
• 释放内存：deallocate 方法用于释放之前分配的内存。
• 构造和析构对象：construct 和 destroy 方法分别用于在已分配的内存上构造对象和析构对象。

使用方式

通常，用户不需要直接使用 std::allocator，因为容器类会自动管理其内存。然而，在某些情况下，你可能想要直接使用 std::allocator 来手动管理内存，例如当你需要优化内存分配策略或实现自定义容器时。

示例代码

以下是一个使用 std::allocator 的简单示例：

#include 
#include  // 包含 std::allocator
#include  // 仅用于比较

int main() {
    // 创建一个 std::allocator 对象，用于分配 int 类型的内存
    std::allocator alloc;

    // 分配内存以存储 10 个 int 对象
    int* p = alloc.allocate(10);

    // 在分配的内存上构造对象
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        alloc.construct(p + i, i * 2); // 在 p[i] 上构造值为 i*2 的 int 对象
    }

    // 使用分配和构造的对象
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        std::cout << p[i] << " "; // 输出 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
    }
    std::cout << std::endl;

    // 析构对象
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        alloc.destroy(p + i); // 析构 p[i] 上的对象
    }

    // 释放内存
    alloc.deallocate(p, 10);

    return 0;
}

在这个示例中，我们首先创建了一个 std::allocator 对象，然后使用它分配了足够的内存来存储 10 个 int 对象。接着，我们在分配的内存上构造了对象，并输出了它们的值。最后，我们析构了对象并释放了内存。

与容器的关系

虽然你可以直接使用 std::allocator 来管理内存，但大多数时候，你会通过容器类间接地使用它。容器类（如 std::vector）内部使用 std::allocator（或其自定义派生类）来管理其存储的元素。当你向容器添加或删除元素时，容器会自动调用 std::allocator 的方法来分配或释放内存，并在适当的时候构造或析构对象。

自定义分配器

如果你需要自定义内存分配策略，你可以通过继承 std::allocator 并重写其方法来实现。然后，你可以将这个自定义分配器传递给容器类，以便容器使用你的分配策略来管理其内存。