polymorphic_allocator：我应该何时以及为何使用它？

Question

Here is the documentation on cppreference, here为工作草案。

我必须承认我不明白 polymorphic_allocator 和 when/why/how 我应该使用它的真正目的是什么。
例如，pmr::vector 具有以下签名：

namespace pmr {
    template <class T>
    using vector = std::vector<T, polymorphic_allocator<T>>;
}

polymorphic_allocator 提供什么？对于老式的 std::vector，std::pmr::vector 也提供了什么？我现在可以做什么以前不能做的事情？
该分配器的真正用途是什么？我应该什么时候真正使用它？

Answer 1

polymorphic_allocator 是自定义分配器，因为 std::function 是直接函数调用。

它只是让您在容器中使用分配器，而无需在声明时决定使用哪个分配器。因此，如果您遇到适合多个分配器的情况，您可以使用 polymorphic_allocator.

也许您想隐藏哪个分配器用于简化您的界面，或者您可能希望能够为不同的运行时情况更换它。

首先您需要需要分配器的代码，然后在考虑 pmr 向量之前，您需要能够交换所使用的分配器。

Answer 2

来自 cppreference 的选择引用：

This runtime polymorphism allows objects using polymorphic_allocator to behave as if they used different allocator types at run time despite the identical static allocator type

"regular" 分配器的问题是它们改变了容器的类型。如果你想要一个带有特定分配器的 vector，你可以使用 Allocator 模板参数：

auto my_vector = std::vector<int,my_allocator>();

现在的问题是这个向量与具有不同分配器的向量的类型不同。例如，您不能将它传递给需要默认分配器向量的函数，或者将具有不同分配器类型的两个向量分配给同一变量/指针，例如：

auto my_vector = std::vector<int,my_allocator>();
auto my_vector2 = std::vector<int,other_allocator>();
auto vec = my_vector; // ok
vec = my_vector2; // error

多态分配器是一种单一的分配器类型，其成员可以通过动态调度而不是通过模板机制来定义分配器行为。这允许您拥有使用特定的自定义分配但仍属于常见类型的容器。

分配器行为的定制是通过给分配器一个 std::memory_resource *:

// define allocation behaviour via a custom "memory_resource"
class my_memory_resource : public std::pmr::memory_resource { ... };
my_memory_resource mem_res;
auto my_vector = std::pmr::vector<int>(0, &mem_res);

// define a second memory resource
class other_memory_resource : public std::pmr::memory_resource { ... };
other_memory_resource mem_res_other;
auto my_other_vector = std::pmr::vector<int>(0, &mes_res_other);

auto vec = my_vector; // type is std::pmr::vector<int>
vec = my_other_vector; // this is ok -
      // my_vector and my_other_vector have same type

在我看来，剩下的主要问题是 std::pmr:: 容器仍然与使用默认分配器的等效 std:: 容器不兼容。在设计与容器一起使用的界面时，您需要做出一些决定：

传入的容器是否可能需要自定义分配？
如果是这样，我应该添加一个模板参数（以允许任意分配器）还是应该强制使用多态分配器？

模板解决方案允许任何分配器，包括多态分配器，但有其他缺点（生成的代码大小、编译时间、代码必须在头文件中公开、潜在的进一步 "type contamination" 不断将问题向外推）。另一方面，多态分配器解决方案规定必须使用多态分配器。这排除了使用使用默认分配器的 std:: 容器，并且可能对与遗留代码的接口有影响。

与常规分配器相比，多态分配器确实有一些较小的成本，例如 memory_resource 指针的存储开销（很可能可以忽略不计）和用于分配的虚函数分派成本。实际上，主要问题可能是与不使用多态分配器的遗留代码缺乏兼容性。

Answer 3

多态分配器的一个缺点是 polymorphic_allocator<T>::pointer 总是只是 T*。这意味着您不能将它们与 fancy pointers. If you want to do something like place elements of a vector in shared memory and access them through boost::interprocess::offset_ptrs 一起使用，您需要为此使用常规的旧非多态分配器。

因此，虽然多态分配器允许您在不更改容器的静态类型的情况下改变分配行为，但它们限制了分配的内容。

polymorphic_allocator：我应该何时以及为何使用它？

polymorphic_allocator: when and why should I use it?

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