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为什么在C++分配器中没有重新分配功能?

realloc memory-management c++

doublep · 技术社区 · 15 年前

在C语言中,标准的内存处理功能是 malloc() , realloc() 和 free() . 但是,C++ STDLIB分配器只有两个并行:没有重分配函数。当然,这是不可能做到完全相同的 RealLoad() ,因为简单复制内存不适合非聚合类型。但是,比如说,这个函数是否有问题:

bool reallocate (pointer ptr, size_type num_now, size_type num_requested);

在哪里?

ptr 以前用同一个分配器分配给 num_now 物体;
num_requested = 努姆斯诺 ;

语义如下:

如果分配器可以在 PTR 从尺寸到 努姆斯诺 对象到 请求编号 对象,然后返回 true ;
否则它什么也不做就回来了 false .

当然,这不是很简单,但正如我理解的那样,分配器主要用于容器,容器的代码通常已经很复杂了。

给定这样一个函数, std::vector 例如,可以增长如下(伪代码):

if (allocator.reallocate (buffer, capacity, new_capacity))
  capacity = new_capacity;     // That's all we need to do
else
  ...   // Do the standard reallocation by using a different buffer,
        // copying data and freeing the current one

不能完全改变内存大小的分配器可以无条件地实现这样一个函数。 return false; .

是否有如此少的可重新分配的分配器实现,以至于不值得麻烦?还是我忽略了一些问题?

5 回复 | 直到 15 年前

5ound 15 年前

来自: http://www.sgi.com/tech/stl/alloc.html

这可能是最值得怀疑的设计决策。它会有可能对提供重新分配版本或者改变了不复制或返回空值。这样就可以了直接用于具有副本的对象构造函数。它也会避免不必要的复制其中原始对象没有全部填写完毕。

不幸的是,这会禁止使用C的再分配图书馆。这反过来又会增加许多分配器的复杂性实现,并将与内存调试交互工具更难。于是我们决定反对这种选择。

stinky472 15 年前

这实际上是Alexandrescu用标准分配器指出的一个设计缺陷(不是operator new[]/delete[],而是最初用于实现std::vector的stl分配器,例如)。

重新分配比malloc、memcpy和free发生得更快。然而,虽然实际内存块可以调整大小,但它也可以将内存移动到新的位置。在后一种情况下,如果内存块由非pods组成,则需要销毁所有对象,并在重新分配后进行复制构造。

标准库需要将其作为 可能性 是作为标准分配器公共接口的一部分的重新分配函数。像std::vector这样的类当然可以使用它,即使默认实现是malloc新大小的块并释放旧块。它需要一个能够破坏和复制内存中的对象构造的函数,但是如果它这样做了,就不能以不透明的方式处理内存。这里有一点复杂,需要更多的模板工作,这可能就是为什么它被从标准库中省略的原因。

std::vector<…>::reserve不够:它处理了一个不同的情况,在这种情况下可以预期容器的大小。对于真正可变大小的列表,realloc解决方案可以使std::vector等连续容器更快,特别是当它可以处理内存块成功调整大小而不移动的realloc情况时,在这种情况下,它可以忽略为内存中的对象调用复制构造函数和析构函数。

Mark Ransom 15 年前

你所要求的基本上是什么 vector::reserve 做。如果没有对象的移动语义,就无法在不进行复制和销毁的情况下重新分配内存和移动对象。

tlayton 15 年前

由于C++的面向对象性质和各种标准容器类型的包含,我认为简单地说,在方向记忆管理上比在C.上放置较少的焦点,我同意RealCuffor()的情况是有用的,但是补救这一点的压力是最小的,因为几乎所有的最终功能都可以。用容器代替。

Pavel Radzivilovsky 15 年前

我想这是上帝出错的原因之一,但我太懒了,没法写信给标准委员会。

数组分配应该有重新分配:

p = renew(p) [128];

或者类似的。