Возможно ли написать специализированный распределитель STL, который использует указатели на функции распределения, предоставляемые пользователем?

Question

У нас есть библиотека, которая предоставляет интерфейс C через extern "C" и используется из кода C, но внутри нее используются контейнеры STL и некоторые функции C++, такие как RAII для удобства.

Теперь есть новое требование, чтобы библиотека могла принимать указатели на пользовательскую функцию malloc и free, исходящую из кода клиента, и использовать ее для размещения внутри. Я могу разместить их в контекстной структуре библиотеки и использовать их там, где это необходимо, но использование их с помощью STL вызывает недоумение ...

Я посмотрел классы распределителей, но кажется, что контейнеры STL должны иметь возможность использовать конструкторы по умолчанию для создания распределителя, и кажется, что нет никакого способа разместить эти указатели в них, чтобы позволить им звонить через них для выполнения распределений.

Возможно ли это работать предпочтительно безопасным потоком (без использования глобалов)?

Answer 1

Я смотрел на классах Allocator но кажется STL контейнеры должны быть в состоянии использовать конструкторы по умолчанию для создания распределителя

Это не так, все контейнеры могут быть построены с распределителем в явном виде, так что вы может создать объект-распределитель и передать его в контейнер.

extern "C" 
{ 
    typedef void* (*allocation_function)(size_t); 
    typedef void (*deallocation_function)(void*); 
} 

template<typename T> 
class Allocator 
{ 
public: 
    typedef T value_type; 

    Allocator(allocation_function alloc, deallocation_function dealloc) 
    : m_allocate(alloc), m_deallocate(dealloc) 
    { } 

    template<typename U> 
    Allocator(const Allocator<U>& a) 
    : m_allocate(a.m_allocate), m_deallocate(a.m_deallocate) 
    { } 

    T* allocate(size_t n) 
    { return static_cast<T*>(m_allocate(n * sizeof(T))); } 

    void deallocate(T* p, size_t) 
    { m_deallocate(p); } 

private: 
    template<typename U> 
    friend class Allocator<U>; 

    template<typename U> 
    friend bool operator==(const Allocator<U>&, const Allocator<U>&); 

    allocation_function m_allocate; 
    deallocation_function m_deallocate; 
}; 

template<typename T> 
bool operator==(const Allocator<T>& l, const Allocator<T>& r) 
{ return l.m_allocate == r.m_allocate; } 

template<typename T> 
bool operator!=(const Allocator<T>& l, const Allocator<T>& r) 
{ return !(l == r); } 


Allocator<int> a(custom_malloc, custom_free); 
std::vector<int, Allocator<int>> v(a); 

Если вы используете не с помощью C++ 11 еще, то вам необходимо обеспечить гораздо больше членов для распределителя для удовлетворения старых потребностей, но выше один нормально для C++ 11. Использование пользовательских распределителей в C++ 03 является сложным и не переносимым в любом случае, поэтому вам следует использовать компилятор C++ 11, если вам нужно это сделать.

Answer 2

Поскольку распределители не могут быть заполнены по-умолчанию, но должны быть конструктивными по умолчанию, я бы предложил использовать шаблоны для создания экземпляров распределителей во время компиляции.

Answer 3

Да. В качестве примера рассмотрим header gc/gc_allocator.h от Boehm garbage collector (вы можете легко заменить нижние вызовы на GC_MALLOC и т. Д. Некоторыми указателями на функции). См. this answer.