Как исправить код из книги Lippman C++ Primer использующий std::allocator?

Question

На странице 666 в последнем русском издании показан исходный код реализации простого вектора строк. В этом коде используется std::allocator а также его методы, в частности construct, который как я понял убрали с 20 версии языка. Получается что предоставленный код неактуальный на данный момент. Как его можно изменить чтобы все таки изучить тему "Классы управляющие динамической памятью"?

Вот версия исходного кода предоставленного в книге:

class StrVec
{
public:
    StrVec() : elements(nullptr), first_free(nullptr), cap(nullptr) {}
    StrVec(const StrVec&);
    StrVec& operator=(const StrVec&);
    ~StrVec();
    void push_back(const std::string&);
    std::size_t size() const { return first_free - elements; }
    std::size_t capacity() const { return cap - elements; }
    std::string* begin() const { return elements; }
    std::string* end() const { return first_free; }
private:
    std::allocator<std::string> alloc;
    void chk_n_alloc()
    {
        if (size() == capacity()) reallocate();
    };
    std::pair<std::string*, std::string*> alloc_n_copy(const std::string*, const std::string*);
    void free();
    void reallocate();
    std::string* elements;
    std::string* first_free;
    std::string* cap;
};

void StrVec::push_back(const std::string& str)
{
    chk_n_alloc();
    alloc.construct(first_free++, str); // ??????
}

Answer 1

Используйте allocator_traits:

::std::allocator_traits<::std::allocator<std::string>>::construct(alloc, first_free++, str);

Answer 2

Есть несколько вариантов:

Выбросить аллокатор и руками звать operator new(n) для выделения памяти, operator delete(ptr) для освобождения, std::construct_at(ptr, params) (или ::new((void *)ptr) T(params)) для конструирования, и std::destroy_at(ptr) (или ptr->T::~T()) для разрушения.

Использовать аллокатор имеет смысл только если класс шаблонный, и аллокатор можно заменить через аргумент шаблона.

Все-таки использовать аллокатор.

Руками никакие методы (и типы из) аллокатора не звать, и для всего использовать std::allocator_traits (желательно в т.ч. для allocate и deallocate). Если бы автор книги так сделал, его код бы не сломался.

Желательно навесить на поле с аллокатором [[no_unique_address]], чтобы пустой аллокатор не занимал места.
Дальше, если вы хотите поддерживать произвольные аллокаторы (сделать его шаблонным параметром), то без поллитра не разберешься. Очень аккуратно читаем требования к AllocatorAwareContainer и Allocator. Первое - это то, чему должен соответствовать ваш класс, а второе - чтобы понимать, как пользоваться allocator_traits.

В том числе:
- std::size_t и сырые указатели долой, используйте std::allocator_traits<T>::size_type, std::allocator_traits<T>::pointer и прочие.
- Копирующий конструктор должен звать std::allocator_traits<T>::select_on_container_copy_construction().
- Перемещающий конструктор должен делать std::move на аллокаторе.
- Копирующее присваивание должно делать if constexpr (std::allocator_traits<T>::propagate_on_container_copy_assignment::value) перед тем, как присваивать аллокатор.
- Перемещающее присваивание должно делать if constexpr (std::allocator_traits<T>::propagate_on_container_move_assignment::value) перед тем, как присваивать аллокатор.
- swap() должен проверять if constexpr (std::allocator_traits<T>::propagate_on_container_swap::value) перед тем, как свапать аллокатор.
- Операторы присваивания дополнительно должны делать хитрую проверку, если они не стали присваивать аллокатор (см. выше).
```
if constexpr (std::allocator_traits<T>::is_always_equal::value)
    // A
else if (alloc_a == alloc_b)
    // A
else
    // B
```
  Где A - обычное поведение, а B означает, что аллкаторы "разные", и не могут освобождать память, выделенную друг другом. В случае B, старую память в целевом объекте нужно выбросить, и выделить заново новым аллокатором.

БЛОГ НА HUSL

Как исправить код из книги Lippman C++ Primer использующий std::allocator?

Ответы (2 шт):