C++ STL：为什么分配器不增加容器的内存占用？

Question

以下代码片段 (see on godbolt) 表明大型分配器不会增加 STL 容器的内存占用，但大型比较器会。为什么会这样？

// compiled with x86-64 gcc 10.3, -std=c++17
#include <functional>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <set>

struct MyLess : public std::less<int>
{
    char dummy[1024];
};

struct MyAllocator : public std::allocator<int>
{
    char dummy[1024];
};

int main()
{
    std::cout << sizeof(std::set<int, MyLess>) << std::endl;  // prints 1064
    std::cout << sizeof(std::set<int, std::less<int>, MyAllocator>) << std::endl;  // prints 48
    return 0;
}

Answer 1

您的分配器未被使用。

默认情况下，std::set接收std::allocator<int>，但它需要分配某种节点，而不是int。它使用 std::allocator_traits::rebind 为其内部节点类型获取不同的分配器。

Pre-C++20 std::allocator 有一个 rebind 成员类型，您继承它，std::allocator_traits::rebind 找到它。 rebind 指向 std::allocator，所以这就是你得到的。

从 C++20 开始，std::allocator 中没有 rebind，因此 std::allocator_traits::rebind 退回到直接修改分配器的第一个模板参数，并且由于它不是模板，你会得到一个编译错误。

一个可能的解决方案是让你的分配器成为一个模板，并提供你自己的rebind（可能格式不正确，然后模板参数将被自动替换）：

template <typename T>
struct MyAllocator : public std::allocator<T>
{
    char dummy[1024];
    struct rebind {}; // Malformed `rebind` to hide the inherited one, if any.
};

然后为我打印 1072。

C++ STL：为什么分配器不增加容器的内存占用？

C++ STL: Why allocators don't increase memory footprint of containers?

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