STL的幕后英雄----分配器allocators

1.由operator new() 和 malloc()讲起

先说一个实际的观念：所有的分配动作，一层一层的下去，C++向下最后都会到c这个level(C runtime memory)所提供的malloc函数，这个函数在根据它是在windows或linux等不同操作系统里面的system api去拿到真正的内存。

1.1new operator 和 operator new

我们平时用来创建新对象的new关键字其实是 new operator；

new operator主要做两件事：1.分配内存； 2.调用类的构造函数

而分配内存的工作，其实就是调用了C++中自带的 operator new函数

下面是vc98中提供的operator new的源码截图：

1.2 malloc

从上面的源码中可以看到，operator new其实就是调用malloc函数来进行内存分配的，下面展示一个malloc分配内存后返回的内存空间模型：

浅蓝色部分为我们所指定的size大小，红色的部分是cookie，而除此之外还有一些overhead。至于这些额外内存的用途会在后面更新一个《C++内存管理》专栏来讲解。

疑问：

这时就有一个小问题，STL中的容器背后的allocators是怎么分配内存的呢？就是单纯的使用malloc嘛？还是有一些独特的trick呢？

 

2.allocators源码分析

想要解决上面的疑问，只需要找到allocators的源代码然后搞懂它就可以了。

2.1 allocator类

我们以vector为例，找到vector的源代码，可以看到vector模板类的声明中默认是有allocator的。而STL中所有的容器都是如此，他们的模板类中都默认会有allocator这个类。

我们再找到这个allocator类的定义源码：

可以发现分配器最重要的两个函数： deallocate 和 allocate

我们发现allocate中调用了一个叫做 _Allocate的函数，所以再向下追，看一下_Allocate函数做了什么：

这时可以看到，_Allocate函数中就是调用的operator new函数，而前面已经知道了operator new是通过条用malloc来进行内存的分配。同理也能找到 deallocate中调用了_Deallocate函数，而_Deallocate函数中又调用operator delete最终调用free来继续内存的释放。