Boost shared_ptr：如何使用自定义删除器和分配器

Question

自由函数allocate_shared可以与任何符合标准的分配器一起使用。但是shared_ptr的构造函数和reset方法呢？

template<class Y, class D, class A> shared_ptr(Y * p, D d, A a);
template<class Y, class D, class A> void reset(Y * p, D d, A a);

手册中说，D应该提供一个调用运算符，用于删除指针，并且A必须是一个符合标准的分配器。如果是这样，为什么需要D？ A 不能同时进行分配和解除分配吗？ 您不认为为每个自定义分配器提供删除器的要求使得上述方法几乎毫无用处吗？当我使用自定义分配器时，我会选择allocate_shared。我如何知道释放自定义分配器分配的内存的正确方法是什么？

编辑：经过对逐字分配器和删除器的一些实验，我发现分配器传递给shared_ptr的构造函数和工厂函数allocate_shared > 仅用于分配shared_ptr的内部结构。 allocate_shared 从不使用传递的分配器来分配共享对象。我认为 boost 手册可以更明确地解释如何使用分配器。

Answer 1

分配器旨在用于分配和释放内部shared_ptr详细信息，而不是对象。

也就是说，虽然删除器使我们能够完全控制共享对象（因为我们控制它的获取和释放方式），但分配器参数使我们能够控制对象共享性质的内部细节。

如果您查看N2351，在分配器提案的末尾，他们指出 Boost 已经实现了该功能，并链接到一个演示其用途的示例。

这是逐字的例子：

#include <boost/config.hpp>

//  shared_ptr_alloc2_test.cpp
//
//  Copyright (c) 2005 Peter Dimov
//
// Distributed under the Boost Software License, Version 1.0. (See
// accompanying file LICENSE_1_0.txt or copy at
// http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)


#include <boost/detail/lightweight_test.hpp>
#include <boost/shared_ptr.hpp>
#include <memory>
#include <cstddef>

// test_allocator

struct test_allocator_base
{
    int id_;

    static int last_global_id_;
    static int count_;

    explicit test_allocator_base( int id ): id_( id )
    {
    }
};

int test_allocator_base::last_global_id_ = 0;
int test_allocator_base::count_ = 0;

template<class T> class test_allocator: public test_allocator_base
{
public:

    typedef T * pointer;
    typedef T const * const_pointer;
    typedef T & reference;
    typedef T const & const_reference;
    typedef T value_type;
    typedef std::size_t size_type;
    typedef std::ptrdiff_t difference_type;

private:

    static T * last_pointer_;
    static std::size_t last_n_;
    static int last_id_;

public:

    template<class U> struct rebind
    {
        typedef test_allocator<U> other;
    };

    pointer address( reference r ) const
    {
        return &r;
    }

    const_pointer address( const_reference s ) const
    {
        return &s;
    }

    explicit test_allocator( int id = 0 ): test_allocator_base( id )
    {
    }

    template<class U> test_allocator( test_allocator<U> const & r ): test_allocator_base( r )
    {
    }

    template<class U> test_allocator & operator=( test_allocator<U> const & r )
    {
        test_allocator_base::operator=( r );
        return *this;
    }

    void deallocate( pointer p, size_type n )
    {
        BOOST_TEST( p == last_pointer_ );
        BOOST_TEST( n == last_n_ );
        BOOST_TEST( id_ == last_id_ );

        --count_;

        ::operator delete( p );
    }

    pointer allocate( size_type n, void const * )
    {
        T * p = static_cast< T* >( ::operator new( n * sizeof( T ) ) );

        last_pointer_ = p;
        last_n_ = n;
        last_id_ = id_;

        last_global_id_ = id_;
        ++count_;

        return p;
    }

    void construct( pointer p, T const & t )
    {
        new( p ) T( t );
    }

    void destroy( pointer p )
    {
        p->~T();
    }

    size_type max_size() const
    {
        return size_type( -1 ) / sizeof( T );
    }
};

template<class T> T * test_allocator<T>::last_pointer_ = 0;
template<class T> std::size_t test_allocator<T>::last_n_ = 0;
template<class T> int test_allocator<T>::last_id_ = 0;

template<class T, class U> inline bool operator==( test_allocator<T> const & a1, test_allocator<U> const & a2 )
{
    return a1.id_ == a2.id_;
}

template<class T, class U> inline bool operator!=( test_allocator<T> const & a1, test_allocator<U> const & a2 )
{
    return a1.id_ != a2.id_;
}

template<> class test_allocator<void>: public test_allocator_base
{
public:

    typedef void * pointer;
    typedef void const * const_pointer;
    typedef void value_type;

    template<class U> struct rebind
    {
        typedef test_allocator<U> other;
    };

    explicit test_allocator( int id = 0 ): test_allocator_base( id )
    {
    }

    template<class U> test_allocator( test_allocator<U> const & r ): test_allocator_base( r )
    {
    }

    template<class U> test_allocator & operator=( test_allocator<U> const & r )
    {
        test_allocator_base::operator=( r );
        return *this;
    }
};

//

struct X
{
    static int instances;

    X()
    {
        ++instances;
    }

    ~X()
    {
        --instances;
    }

private:

    X( X const & );
    X & operator=( X const & );
};

int X::instances = 0;

int main()
{
    BOOST_TEST( X::instances == 0 );

    boost::shared_ptr<void> pv( new X, boost::checked_deleter<X>(), std::allocator<X>() );

    BOOST_TEST( X::instances == 1 );

    pv.reset( new X, boost::checked_deleter<X>(), test_allocator<float>( 42 ) );

    BOOST_TEST( X::instances == 1 );

    BOOST_TEST( test_allocator_base::last_global_id_ == 42 );
    BOOST_TEST( test_allocator_base::count_ > 0 );

    pv.reset();

    BOOST_TEST( X::instances == 0 );
    BOOST_TEST( test_allocator_base::count_ == 0 );

    pv.reset( new X, boost::checked_deleter<X>(), test_allocator<void>( 43 ) );

    BOOST_TEST( X::instances == 1 );
    BOOST_TEST( test_allocator_base::last_global_id_ == 43 );

    pv.reset( new X, boost::checked_deleter<X>(), std::allocator<void>() );

    BOOST_TEST( X::instances == 1 );

    pv.reset();

    BOOST_TEST( X::instances == 0 );

    return boost::report_errors();
}