在前面的博客《C++ STL學習筆記(3) 分配器Allocator，OOP, GP簡單介紹》中，簡單的介紹了分配器再STL的容器中所擔當的角色，這一節對STL六大部件之一的分配器進行詳細的學習，從STL源代碼的角度去理解分配器的具體細節：
operator new 和malloc
在不同的平臺上調用C++中的operator new，最終都會是去調用malloc去分配內存，而malloc又會根據不同的操作系統，去調用相應的API分配內存。malloc分配的內存長什麼樣子？
其中，size是申請的內存的大小，但是malloc會在此基礎上搭配其他的東西，然後將內存地址返回。
灰色部分表示： 在debug_mode 模式下會添加的東西
紅色部分表示： 在上下兩部分添加的cookie，記錄的是分配的內存的大小，因爲在free的時候，只是傳入了指針，而free就是通過這個區域獲得要釋放的內存的大小。
綠色部分表示：加上上述部分之後調整到某個邊界（這部分只是大概提了一下）
從上圖可以看出，malloc實際上返回給我們的東西多餘我們申請的東西。
VC6中allocator的實現：
例如，調用allocator分配內存：
int* p = allocator<int>().allocate(512, (int*)0); // 創建一個臨時對象 分配內存
allocator<int>().deallocate(p, 512); // 釋放內存
Allocator對於內存的分配會有額外的開銷，如上面上所述，實際分配的內存大於所需的內存(添加了額外的部分)，Gnu2.9所附的標準庫中，有一個實現更優的分配器alloc,它的行爲模式如下：
Gnu的分配器爲了實現節省內存，他需要減少malloc的次數，所以設計了16條鏈表，每條鏈表負責不同大小的區塊，第0條鏈表負責的是8字節大小區塊，第一條負責16字節大小的區塊，以此類推....所以在容器需要內存的時候，內存中元素的大小會被分配器調整到8的倍數，然後再具體確定選擇哪一條鏈表。
分配器主要是爲容器服務/
容器結構與分類：
適配器的理解：
deque --> stack, queue相當於deque的適配器，因爲stack, queue中用到了deque,所以將它們稱爲適配器更加合適。
1. 容器list
節點的設計：
關於迭代器：
扮演指針的功能，定義爲一個類：
對於vector，array這種連續內存的容器的迭代器，和其他內存不連續的對象的迭代器，是有一定的區別的。除此之外迭代器需要重載->, *, ++, --等運算符。
Iterator需要遵循的原則：
traits: 人爲設計的一種萃取機，萃取出特徵，有type_traits, character_traits, pointer_traits, 那麼iterator_traits又是什麼呢？
所以iterator_traits的作用是萃取出iterator的特徵，那麼iterator有什麼特性呢？
前面講過，iterator是算法和容器之間的橋樑，它讓算法知道要處理的元素的範圍，在算法知道要處理的元素的範圍後，算法需要對元素進行一些操作，在這些操作的過程中，算法很可能需要知道這個iterator有哪些性質，從而選擇一個最佳化的動作對元素進行操作，例如：
舉個例子，有一個rotate函數，
可以看到rotate 函數調用了std::_rotate 和std::_iterator_category
可以看到std::_iterator_category的定義：
可以看到std::_iterator_category中調用了iterator_traits<Iter>::iterator_category,可以看到這是要萃取迭代器Iter的iterator_category特徵，也就是迭代器的分類（關於迭代器的分類前面講過，有輸入迭代器，輸出迭代器，前向迭代器，雙向迭代器，以及random access迭代器）。
| Input iterator(輸入迭代器) | 讀,不能寫 | 只支持自增運算 |
| Output iterator(輸出迭代器) ; | 寫，不能讀 | 只支持自增運算 |
| Forward iterator(前向迭代器) | 讀和寫; | 只支持自增運算 |
| Bidirectional iterator(雙向迭代器) ; | 讀和寫 | 支持自增和自減運算 |
| Random access iterator(隨機訪問迭代器) | 讀和寫; | 支持完整的迭代器算術運 算 |
（查了一下我沒記錯，就是這五種）
所以說，rotate算法知道了迭代器的分類，以便他能夠採取最佳的操作方式，
接着看std::_rotate函數的定義：
可以看到，這裏也調用了iterator_traits,分別獲迭代器（random access）的value_type, 以及difference_type
value_type: iterator所指向的元素的類型
difference_type： 兩個迭代器之間的距離，應該用什麼數據類型來表現
（C++標準庫中，共有五種迭代器特性，除了上面的terator_category， value_type， value_type， 還有reference_type以及pointer_type兩種特徵， 稱之爲迭代器的associative types,相關類型 , 作爲一個迭代必須設計出這五種特性，以便能夠回答算法的提問。）
可以看到，在rotate算法中，它需要知道iterator的三個特徵。
舉一個例子，list的迭代器的實現如下所示：
可以看到。它實現了迭代器的5種associative types， 能夠滿足算法的提問。
算法中對iterator的五種類型的獲取：
如果算法接收到的迭代器不是class，而是一個native pointer（也就是C++中的自然指針，這也是C++迭代器，退化的迭代器），那麼此時迭代器是如何回答算法的提問的呢？
C++通過添加一箇中間層(萃取機)來解決這一問題：（侯捷老師說：解決計算機問題的尚方寶劍：添加一箇中介層）
所以iterator_traits用來分離class_iterators和non_class_iterators:
可以看到iterator的定義如下，出了泛化的定義之外，還有特化的版本：
從上面的iterator_traits的定義可以看到它作爲一箇中間層的分離功能。
可以順便看一下迭代器完整的定義：
在C++ STL中，還有其他的各種Traits
關於traits的知識就介紹到這裏
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