STL源碼剖析 閱讀(一)

1 概述

• 六大組件：容器、算法、迭代器、仿函數、配接器（adapter）、配置器（allocator）
• 仿函數：重載operator()

2 空間配置器 allocator

2.1 標準接口(P77)

1. allocator(): 雙層級配置器(採用哪種取決於__USE_MALLOC是否被定義)
   1.1 大於128bytes，調用第一級配置器(__malloc_alloc_template)

   • 使用malloc和free，配置失敗時有相應的oom_malloc/oom_realloc，並可自定義out-of-memory handler

   1.2 小於128bytes時，採用memory pool(__default_alloc_template)

   • 維護16個free-lists(各自管理8,16,24,…,128bytes的區塊)

   • free-list node

     union obj{
        union obj *free_list_link; //指向區塊地址
        char client_data[1];          
        } 

   • 大於128bytes則調用第一級配置器，找到free-list中最適當的一個。如果沒有可用的區塊，重新填充free-list(refill)，並返回區塊；否則調整free-list並返回區塊(從free-list移除該區塊)

   • refill(size_t n) 使用chunk_alloc()取得新區塊（新的n個區塊爲連續），n爲8的整數

   • chunk_alloc(size_t n, int& nobjs) 如果剩餘空間（部分/完全）滿足需求則返回；否則，malloc(兩倍需求量+1/16的heap_size)。如果成功設置對應的start_free/end_free/heap_size；否則，先將剩餘空間給適當的free-list，然後從後面的free-list尋找未用區塊並設置對應的start_free/end_free，然後遞歸調用chunk_alloc()返回可用區塊,如果內存全用完，end_free=start_free=0,調用第一級配置器

2. deallocate()

• 大於128bytes則調用第一級配置器，尋找對應free_list，插入區塊

3. construct()
4. destroy()

• 包含兩種，一種接受指針，將指針所指對象析構掉；另一種接受兩個迭代器，將[first,last)間對象析構掉（只會對non trivial destructor進行析構調用）

5. address()
6. max_size()
7. construct()
8. destroy ()

2.1 內存基本處理工具

以下函數，要麼全構造，要麼全不構造

1. uninitialized_copy(InputIterator first, InputIterator last, FowardIterator result)

• Pod類型調用stl copy()，否則調用construct（char和wchar使用特化版本，使用memmove）

2. uninitialized_fill(FowardIterator first, FowardIterator last, const T& x)

• Pod類型調用stl fill()，否則調用construct

3. uninitialized_fill_n(FowardIterator first, Size n, const T& x)

• 如果FowardIterator是Pod類型（用用trivial ctor/dtor/copy/assignment），交由高階函數fill_n()執行；否則調用construct