摘要：通過指定allocator的辦法控制vector的內(nèi)存釋放。
關(guān)鍵字：allocator vector 內(nèi)存釋放
經(jīng)常有這樣的情況，一個函數(shù)要返回一個不定長的數(shù)組。一般情況下，直接在函數(shù)里面動態(tài)分配內(nèi)存就好了。不過很多時候，往往涉及到更復(fù)雜的操作,如插入/刪除元素或是出棧/入棧什么的,這時使用STL的vector就是最好的選擇了。但這種情況下，vector有一個不方便的地方,就是它的析構(gòu)函數(shù)會釋放內(nèi)存。這當(dāng)然是正確的行為，但是這樣一來，我們的代碼就變成這樣了:
T * foo()
{
std::vector<T > aa;
...//使用aa
T *buf = (T*)malloc(aa.size()*sizeof(T));
memcpy(buf,&aa[0],aa.size()*sizeof(T));
return buf;
}
其中T是一個POD類型.
在函數(shù)結(jié)尾的時候,我們無法直接返回 &aa[0],雖然那就是我們要的數(shù)組。因為aa是一個類，它的析構(gòu)函數(shù)在函數(shù)返回前必須被調(diào)用，函數(shù)結(jié)束后，對應(yīng)的內(nèi)存已經(jīng)無效。所以在返回之前，要將它的內(nèi)存復(fù)制一次.
當(dāng)然，你可以繞過這個問題,只要將aa作為函數(shù)的參數(shù)，而不是局部變量就可以了。不過我想要的是直接的解決方法，而不是繞過去。雖然你現(xiàn)在也許可以繞過去，但你遲早碰到繞不過去的情況，比如若函數(shù)的規(guī)格已經(jīng)確定不能更改呢?
這里要解決的問題就是"如何使vector析構(gòu)時不釋放內(nèi)存"。看起來很奇怪的要求，但實際上有時候卻是合理的。解決辦法當(dāng)然有，別忘了，stl有著極好的彈性。在使用vector的時候，本來是有兩個參數(shù)的，上面的例子只使用了一個類型參數(shù)，第二個參數(shù)就是解決辦法所在了。
vector的第二個參數(shù)是指定vector使用的內(nèi)存分配類allocator。只要我們實現(xiàn)自己的allocator，就可以讓vector按找我們的意思分配釋放內(nèi)存。allocator的規(guī)格可以在VC的頭文件...vc98\include\xmemory里面看到。這里插一句，本來allocator的規(guī)格在stl中是有規(guī)定的，不過stl有好多版本的實現(xiàn)，其中有些版本就未必遵循stl的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則。比如vc6使用了P.J.Plauger版本，就沒有完全遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。所以我們必須搞清楚相應(yīng)的規(guī)格才行。
下面就是我改寫的一個allocator，為了與標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別開來，將它包含在名字空間lhf中。
namespace lhf
{
int MemKeep_flag = 0;
void setMemKeep(bool flag){ MemKeep_flag=flag; }
template<class _Ty>//自定義的內(nèi)存管理,目的是不釋放vector的內(nèi)存.
class allocator
{
public:
typedef size_t size_type;
typedef ptrdiff_t difference_type;
typedef _Ty _FARQ * pointer;
typedef const _Ty _FARQ * const_pointer;
typedef _Ty _FARQ& reference;
typedef const _Ty _FARQ& const_reference;
typedef _Ty value_type;
pointer address(reference _X) const { return (&_X); }
const_pointer address(const_reference _X) const {return (&_X); }
pointer allocate(size_type _N, const void *){ return (pointer)malloc(_N*sizeof(_Ty));}
char _FARQ *_Charalloc(size_type _N){ return (char _FARQ *)malloc(_N); }
void deallocate(void _FARQ *_P, size_type){ if(!MemKeep_flag) free(_P);}
void construct(pointer _P, const _Ty& _V){ new ((void _FARQ *)_P) (_Ty)(_V); }
void destroy(pointer _P){ _P; (_P)->~_Ty(); }
_SIZT max_size() const{_SIZT _N = (_SIZT)(-1) / sizeof (_Ty); return (0 < _N ? _N : 1); }
};
}
上面的代碼中，主要就是增加了一個全局變量MemKeep_flag和函數(shù)setMemKeep，來控制vector是否能釋放掉內(nèi)存。如果MemKeep_flag為假，則vector可以象平時一樣，正常釋放內(nèi)存。否則，vector就不能釋放內(nèi)存，即使析構(gòu)函數(shù)被調(diào)用了。
現(xiàn)在,上面的函數(shù)就可以這樣使用vector.
T * foo()
{
T *buf = 0;
{
std::vector<T,lhf::allocator<T> > aa;
...//使用aa
buf = (T*)&aa[0];
lhf::setMemKeep(true);//禁止釋放內(nèi)存
}
lhf::setMemKeep(false);//恢復(fù)釋放內(nèi)存
return buf;
}
注意上面的兩次setMemKeep的調(diào)用，其位置很重要(在兩次調(diào)用之間必須包含析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用)。另外，將aa的定義放在一個大括號內(nèi)也很重要，這決定了aa何時調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。
談一個東西只說好處而不說壞處是可恥的，這容易讓人想起政客或者商家們的推銷。首先，前面已經(jīng)說過，各版本的STL實現(xiàn)不盡相同，上面的allocator也許無法與某些stl版本搭配使用，或是可以使用，但反而大大降低了效率。其次，注意到上面的代碼中使用了全局變量MemKeep_flag，我們知道,象這樣使用全局變量的代碼是無法經(jīng)受多線程考驗的。比如，一個線程調(diào)用了setMemKeep(true)，在調(diào)用setMemKeep(false)之前就切換到了另外一個線程。這下好戲上演了，在后一個線程中，vector將無法釋放任何內(nèi)存！
再次提醒一下，如果你要在代碼中使用類似的花招，千萬要記住，setMemKeep(true)和setMemKeep(false)要成對調(diào)用，中間的間隔越小越好，并確保不會涉及到多線程的問題。切記，切記！
最后祝編程愉快!
最近將上面的代碼移植到vs2005下，居然過不了。一看，原來allocator的 接口定義改了，shit。唉，看來完全自己實現(xiàn)一個allocator 是靠不住了。只好派生一個算了，下面是新的代碼：
namespace lhf
{
int MemKeep_flag = 0;
void setMemKeep(bool flag){ MemKeep_flag=flag; }
template<class _Ty>//自定義的內(nèi)存管理,目的是不釋放vector的內(nèi)存.
class allocator : public std::allocator<class _Ty>
{
public:
void deallocate(pointer _Ptr, size_type){ if(!MemKeep_flag) __super::deallocate(__Ptr);}
};
}