为什么 C++ 自定义分配器需要比较运算符？

Question

在实现自定义 C++ 分配器时，需要定义：

operator== 对于具有不同 value_type
operator!= 对于具有不同 value_type

您可以在documentation of Allocator concept中查看自定义分配器的示例实现：

#include <cstdlib>
#include <new>
template <class T>
struct Mallocator {
  typedef T value_type;
  Mallocator() = default;
  template <class U> constexpr Mallocator(const Mallocator<U>&) noexcept {}
  T* allocate(std::size_t n) {
    if(n > std::size_t(-1) / sizeof(T)) throw std::bad_alloc();
    if(auto p = static_cast<T*>(std::malloc(n*sizeof(T)))) return p;
    throw std::bad_alloc();
  }
  void deallocate(T* p, std::size_t) noexcept { std::free(p); }
};
template <class T, class U>
bool operator==(const Mallocator<T>&, const Mallocator<U>&) { return true; }
template <class T, class U>
bool operator!=(const Mallocator<T>&, const Mallocator<U>&) { return false; }

问题是这两个运算符的目的是什么？它们什么时候使用？

编辑：

请注意我不是在问如何实现这样的运算符（在link中有解释），我是在问为什么有必要实现它们，所以当那些正在使用中。

Answer 1

您链接到的文档包含答案：

[operator ==(a1, a2)] returns true only if the storage allocated by the allocator a1 can be deallocated through a2. Establishes reflexive, symmetric, and transitive relationship. Does not throw exceptions.

因此，无论何时您拥有某种类型的分配器，您都可以检查是否可以使用它来释放不同类型的内存，而无需重新绑定分配器。

Answer 2

文档还说

a1 == a2 returns true only if the storage allocated by the allocator a1 can be deallocated through a2. Establishes reflexive, symmetric, and transitive relationship. Does not throw exceptions.

Answer 3

了解 allocator requirements。 operator== 告诉您一个分配器对象实例是否可以释放另一个分配的内存。当您将一个容器的内容物移动到另一个容器时，这一点很重要。如果第二个容器的分配器是 == 到第一个容器的，您通常可以通过交换一个或两个指针来移动，在第二个容器中重用第一个容器的内存。如果分配器不相等，则复制操作必须复制每个元素，根据需要在第二个容器中分配内存，并释放第一个容器持有的内存。

为什么 C++ 自定义分配器需要比较运算符？

Why C++ custom allocator needs comparison operators?

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