分配器：标准容器如何在内部工作？

Question

作为这个问题的例子，我将使用 std::vector。
它在 documentation 中的定义如下：

template<class T, class Allocator = std::allocator<T>>
class vector;

正如预期的那样，如果 T 是它的类型，分配器应该偏向 T.
无论如何，下面的代码编译没有错误（至少，使用 GCC）并运行:

#include<vector>
#include<memory>
#include<string>

struct S {
    int i;
    double d;
    std::string s;
};

int main() {
    std::allocator<int> alloc;
    std::vector<S, std::allocator<int>> v{alloc};
    v.push_back(S{});
}

在这里，我通过使用专注于 int[=38 的分配器创建了 S 的 vector =].

是合法的代码吗？我应该期待未定义的行为吗？还有什么？
我不完全理解这背后的魔力以及为什么 STL 允许用户这样做。
另一方面，rebind 之类的内容仅在 std::list 的文档中提及，我不知道它们是否也适用于这种情况。

在其他热力学中，如果它有效，我想知道它为什么有效（是 rebind 背后的吗？），否则我想知道为什么它被允许。

Answer 1

似乎有效，这让我很惊讶，但是：

你违约了。 allocator 必须满足 allocator<T> 和 cite cppreference 的要求，其中包括：

a.allocate(n) | allocates storage suitable for n objects of type T, but does not construct them. May throw exceptions.

std::allocator<int> 对 S 不适用，如 sizeof(int)!= sizeof(S)。

所以，

I'd like to know why it is allowed.

这是不允许的。您的编译器无法检测到它。

@AlbertoM :

To add a quote from cppreference, in the std::vector page: " the behavior is undefined if Allocator::value_type is not the same as T.", T being the value type of the vector.

即。在您的情况下，行为未定义。

Answer 2

Table 98 -- 分配器感知容器要求在其第一行中说：

Requires: allocator_type::value_type is the same as X::value_type

客户端代码违反 Requires 子句会导致未定义的行为。

gcc 和 VS 没有检测到这个错误。它们通过将分配器重新绑定到适当的类型来允许代码工作。 libc++ 使用 static_assert.

主动检测此错误

http://melpon.org/wandbox/permlink/LVYEHfVIGoyZsii8

vector 的所有三种实现在这方面都是有效的。

libc++ 主动检测此错误的基本原理是更快地（在编译时）为您找到错误。如果在大型程序中有两个向量：vector<int, some_allocator<int>> 和 vector<int, some_allocator<long>> 并且程序逻辑假定它们是同一类型，那将是一件坏事。

分配器：标准容器如何在内部工作？

Allocators: how are the standard containers expected to work internally?

c++

stl

containers

allocator