C++的內存配置基本操作是 ::operator new()，內存釋放的基本操作是 ::operator delete()。這兩個全局函數相當於C的malloc()和free()函數。是的，正是如此，STL正是以malloc()和free()完成內存的配置與釋放。
但是考慮到小型區塊所可能造成的內存破碎問題，STL中設計了雙層級配置器， 第一級配置器直接使用malloc()和free()，第二級配置器則視情況採用不用的策略：當配置區塊超過128bytes時，視之爲“足夠大”，便調用第一級配置器；當配置區塊小於128bytes時，視之爲“過小”，爲了降低額外負擔，便採用複雜的memory pool整理方式（後面會介紹），而不再求助於第一級配置器。
接下來，我們來詳解這兩級空間配置器
第一級配置器剖析
第一級配置器以malloc()，free()，realloc()等C函數執行實際的內存配置、釋放、重配置操作，並實現出類似C++ new-handler的機制。所謂的new-handler機制是，你可以要求系統在內存配置無法被滿足時，調用一個你所指定的函數。下面我將展示一個示例：
// new_handler example
#include <iostream> // std::cout
#include <cstdlib> // std::exit
#include <new> // std::set_new_handler
void no_memory () {
std::cout << "Failed to allocate memory!\n";
std::exit (1);
}
int main () {
std::set_new_handler(no_memory);
std::cout << "Attempting to allocate 1 GiB...";
char* p = new char [1024*1024*1024];
std::cout << "Ok\n";
delete[] p;
return 0;
}
請注意，STL第一級配置器在調用malloc()和realloc()不成功後，會嘗試不斷調用“內存不足處理例程”，期望在某次調用之後，獲得足夠的內存而圓滿完成任務，但如果“內存不足例程”未被客戶端設定，便會拋出bad_alloc異常信息，或利用exit(1)中止程序。
第二級配置器剖析
STL第二級配置器的做法是，如果區塊足夠大，超過128bytes時，就移交給第一級配置器處理。當區塊小於128bytes時，則以內存池（memory pool）管理，此法又稱爲次級配置：每次配置一塊大內存，並維護對應之自由鏈表（free-list）。下次若再有相同大小的內存需求，就直接從free-list中取出。如果客端釋放小額區塊時，就由配置器回收到free-lists中——是的，別忘了，配置器除了負責配置，也負責回收。爲了方便管理，STL第二級配置器會主動將任何小額區塊的內存需求上調至8的倍數（例如客端要求30bytes，就自動調整爲32bytes），並維護16個free-lists，各自管理大小分別爲8，16，24，32，40，48，56，64，72，80，88，96，104，112，120，128bytes的小額區塊。
瞭解了free-list之後我們就會產生一個疑問：如果當分配內存的時候發現free list中沒有可用的區塊了時，會怎麼辦呢？
解決方法就是：當發現free list中沒有可用區塊了時，就會調用一個名爲refill()的函數準備爲free list重新填充空間。新的空間將調用malloc()取自內存池，缺省取得20個新節點（新區快），但萬一內存池空間不足，獲得的節點數（區塊數）可能小於20。
萬一山窮水盡，整個堆空間都不夠了，malloc()行動失敗，就四處尋找有無“尚未使用區塊，且區塊足夠大”之free lists，找到了就挖出一塊交出，找不到就調用第一級配置器。第一級配置器其實也是使用malloc()來配置內存，但它有out-of-memory機制（類似於new-handler機制），或許有機會釋放其他的內存拿來此處使用。如果可以就陳宮，否則拋出bad_alloc異常。
