本文主要是介绍C++ 内存分配allocator类，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
new有一些灵活性的局限，其中一方面表现在它将内存分配和对象构造组合在了一起。类似的，delete将对象析构和内存释放组合在了一起。我们分配单个对象时，通常希望将内存分配和对象初始化组合在一起。因为在这种情况下，我们几乎肯定知道对象应有什么值。
当分配一大块内存时，我们通常计划在这块内存上按需构造对象。在此情况下，我们希望将内存分配和对象构造分离。这意味着我们可以分配大块内存，但只在真正需要时才真正执行对象创建操作（同时付出一定开销）。
一般情况下，将内存分配和对象构造组合在一起可能会导致不必要的浪费，例如：
<code class="hljs cpp has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;"><span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">string</span>* <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">const</span> p = <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">new</span> <span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">string</span>[n]; <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 构造n个空string</span>
<span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">string</span> s;
<span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">string</span>* q = p;
<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">while</span> (<span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">cin</span> >> s && q != p + n)*q++ = s;
<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">const</span> size_t size = q - p; <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 记住读取了多少个string</span>
<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">delete</span> [] p; <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// p指向一个数组；记得用delete[]来释放</span></code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li></ul><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li></ul>
new表达式分配并初始化了n个string。但是，我们可能不需要n个string，少量string可能就足够了。这样，我们就可能创建了一些永远也用不到的对象。而且，对于那些确实要使用的对象，我们也在初始化之后立即赋予了它们新值。每个使用到的元素都被赋值了两次：第一次是在默认初始化时，随后是在赋值时。
更重要的是，那些没有默认构造函数的类就不能动态分配数组了。
allocator类
allocator类提供一种类型感知的内存分配方法，它分配的内存是原始的、未构造的。allocator是一个模板，为了定义一个allocator对象，我们必须指明这个allocator可以分配的对象类型。当一个allocator对象分配内存时，它会根据给定的对象类型来确定恰当的内存大小和对齐位置：
<code class="hljs d has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;">allocator<<span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">string</span>> alloc; <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 可以分配string的allocator对象</span>
<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">auto</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">const</span> p = alloc.allocate(n); <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 分配n个未初始化的string</span></code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li></ul><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li></ul>
allocator分配未构造的内存
allocator分配的内存是未构造的（unconstructed）。我们按需在此内存中构造对象。在新标准库中，construct成员函数接受一个指针和零个或多个额外参数，在给定位置构造一个元素。额外参数用来初始化构造的对象。
另外需要注意的是：在还未构造对象的情况下使用原始内存是错误的。
当我们用完对象后，必须对每个构造的元素调用destroy来销毁它们。函数destroy接受一个指针，对指向的对象执行析构函数。
我们只能对真正构造的元素进行destroy操作。
C++提供了new和delete操作符来管理动态内存空间。new操作通常需要完成两部分工作：一是在系统中申请内存空间，二是在分配的内存上构造对象。delete操作也通常需要完成对应的两部分工作：一个调用相应的析构函数销毁对象，二是回收内存。从这点看，new和delete操作符把内存空间的分配回收与对象的构建销毁紧紧关联在一起。对于new和delete的这种特性，如果我们只是申请单个对象的时候倒是很合适。因为我们几乎可以确定单个对象一定会被使用同时我们也希望将单个对象的内存和初始化组合在一起。
那如果我们需要分配一大块内存呢？这种情形就有点不同。考虑下面这段代码：
<code class="hljs cpp has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;"><span class="hljs-preprocessor" style="color: rgb(68, 68, 68); box-sizing: border-box;">#include <iostream></span>
<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">using</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">namespace</span> <span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">std</span>;<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">class</span> Example
{
<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">public</span>:Example() { <span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">cout</span> << <span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"example default constructor..."</span> << endl; }Example(<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> x) : a(x) { <span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">cout</span> << <span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"example constructor..."</span> << endl; }~Example() { <span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">cout</span> << <span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"example destructor..."</span> << endl; }<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> a;
};<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> main()
{<span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 如果Example没有默认构造函数，则无法动态分配数组</span>Example *p = <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">new</span> Example[<span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">10</span>];<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">delete</span>[] p;
}</code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">10</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">11</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">12</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">13</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">14</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">15</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">16</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">17</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">18</li></ul><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">10</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">11</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">12</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">13</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">14</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">15</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">16</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">17</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">18</li></ul>
在上面这段代码中，我们new了一个长度为10的Example数组，这时new操作符不仅申请了相应大小的内存空间，还在分别执行了每个元素的默认构造函数。所以它的输出如下：
<code class="hljs haskell has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;"><span class="hljs-title" style="box-sizing: border-box;">example</span> <span class="hljs-default" style="box-sizing: border-box;"><span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">default</span> constructor...</span>
<span class="hljs-title" style="box-sizing: border-box;">example</span> <span class="hljs-default" style="box-sizing: border-box;"><span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">default</span> constructor...</span>
<span class="hljs-title" style="box-sizing: border-box;">example</span> <span class="hljs-default" style="box-sizing: border-box;"><span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">default</span> construc
这篇关于C++ 内存分配allocator类的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
