关于allocator的一些基础用法以及简易的vector实现

首先，关于allocator戳旁边→维基百科-分配器(C++)

这次我只用了其中的一部分API，来实现一个简易的vector容器，这个简易版vector实现了插入、删除、查找等简易功能，由于对右值的理解不足，所以这次并未实现关于右值的API。

【MSDN-class allocator_base API】

此次用到的有：

• allocate - 用于分配、再分配空间
• construct - 用于构造对象
• destroy - 用于销毁对象（调用其构造函数）

接下来开始，用例子一点点的说明如何使用allocator来编写一个vector类。

完整的源码在最下面可以下载。

typedef T           value_type;
typedef T*          pointer;
typedef const T*    const_pointer;
typedef T*          iterator;
typedef const T*    const_iterator;
typedef T&          reference;
typedef const T&    const_reference;
typedef size_t      size_type;
typedef ptrdiff_t   different_type;

其中T为typename，此处还用了指向T的指针来实现迭代器的用途。在使用typedef后，可更方便的理解代码，增强可读性。

类的私有部分，有如下四个成员：

//存储区
std::allocator<value_type> _alloc_vec;
//指向首位的指针
pointer _first;
//指向末位的指针
pointer _last;
//记录当前容量
size_type _capacity;

allocator用来分配内存，存储元素；两个T*类型的指针分别指向Vector的开始以及结尾；size_type类型的_capacity则用来记录Vector的当前容量，在容量不足时就扩充。

首先，构造函数、复制构造函数、析构函数以及重载的‘=‘符号

//默认构造函数
Vector(size_type _size = 256) :
　　_first(_alloc_vec.allocate(_size)),
　　_last(_first),　　_capacity(_size)
{
}

//复制构造函数
Vector(const Vector& Right) :
　　_first(_alloc_vec.allocate(Right._capacity)),
　　_last(_first),　　_capacity(Right._capacity)
{
　　for (auto p : Right)
　　　　_alloc_vec.construct(_last++, p);
}

//默认析构函数
~Vector() = default;  

//重载‘=‘
Vector& operator=(const Vector<T>& Right)
{
　　return Vector(Right);
}

默认构造函数用了一个默认大小为256的_size参数来初始化对象，预分配一个不算太小的内存空间，也方便将来扩充。

_first(_alloc_vec.allocate(_size))

这一句的作用，等同于

_first = _alloc_vec.allocate(_size);

即给_alloc_vec分配一个大小为_size的空间，并且将_first指向其首位。具体函数声明请戳MSDN。

之后，由于没有给对象中添加元素，所以_last与_first指向相同的地址，即_alloc_vec的首位，然后将_size的值存入_capacity。

关于拷贝构造函数，先是用capacity()函数来获取Right的容量，然后让调用对象分配一个相同大小的空间，并且将两个指针都指向其首位，然后记录容器大小，接着进入函数体，用for循环将Right中的元素都拷贝至调用对象中，并且修改_last指向的位置。

注意，无论是何种构造函数，_last指向的位置都是最后一个元素的下一位。

至于析构函数则直接使用默认析构函数，而等号就直接调用复制构造函数。（才不是因为偷懒

//删除末尾元素
void pop_back()
{
    _alloc_vec.destroy(--_last);
}

//将元素插入末位
void push_back(reference val)
{
    if (size() >= _capacity)
    {
        _alloc_vec.allocate(_capacity);
        _capacity *= 2;
    }

    _alloc_vec.construct(_last++, val);
}

pop_back()中调用了destroy函数，这个函数将会调用自减1之后的_last指针所指向的对象的析构函数，销毁该对象，而这一动作完成后，_last仍旧指向最后一位元素的下一位。

push_back()在将元素加入Vector之前，会检查容量是否足够分配空间，若是不够，则调用allocate来分配更多的空间；将元素加入，调用了construct，这个函数将调用类型为T的构造函数，并且在将其加入之后，将_last后移一位。

至于其他的都是一些对指针的操作……嗯就这样吧……（逃

【完整源码下载】