Почему типы std не предоставляют конструктор / назначение преобразования из источников, отличающихся распределителем

Question

Например, почему не template< typename Elem, typename Traits, typename Alloc > basic_string { ... } предоставлять:

template< typename OtherAlloc >
basic_string( const basic_string< Elem, Traits, OtherAlloc >& a_Other ) { ... }

Казалось бы, довольно просто реализовать такой конструктор преобразования, который учитывает оба распределителя. Современное состояние дел делает взаимодействие между типами, просто различающимися по распределителям, очень обременительным.

Answer 1

Стандартный хеш также не разрешает использование функции распределителя. std::string а также std::wstring но нет std::basic_string<char, std::char_traits<char>, custom_alloc>, Кроме того, вы не можете создать unordered_map или же unordered_set с помощью всего лишь распределителя - вы также должны указать номер сегмента, который по умолчанию равен константе, определяемой реализацией, к которой вы не можете получить доступ, поэтому вам просто нужно что-то придумать. Поддержка, как правило, не очень хорошая.

Мне кажется, что относительно просто никто не предлагал такую ​​функцию и не исследовал эту область использования.

Answer 2

Проблема гораздо сложнее, чем кажется. Поскольку тип распределителя является частью типа объекта, между типами, которые отличаются только распределителем, допускается незначительное взаимодействие. Первый пример, который приходит на ум, заключается в том, что функция, которая принимает std::string по константной ссылке нельзя взять строку, которая использует другой распределитель. Один такой частный случай - во время строительства объектов. На самом деле, это, вероятно, сложнее.

Рассмотрим для примера следующий код:

// Assume that you could construct from a different allocator
std::vector<int, allocator1> f() {
   std::vector<int, allocator2> r;
   // fill in
   return r;
}
int main() {
   std::vector<int, allocator3> x = f();
}

Считают, что allocator1 является std::allocator<int> (то есть распределитель по умолчанию), что allocator2 использует локальную арену в стеке, и это allocator3 может использовать общую память. В теории код довольно прост, вектор r создается и заполняется данными, в операторе возврата создается новый временный объект путем копирования из r, и наконец x построен путем копирования из этого временного. Проблема в том, что стандарт позволяет (и компиляторам нравится) избегать максимально возможного копирования. В приведенном выше конкретном примере (и без учета распределителей) компилятор исключает обе копии и создает буфер только один раз, что быстро и эффективно. Но с распределителями, которые могут быть другими, NRVO и другие типы разрешения копирования должны быть отключены. (Если эти оптимизации включены, x в основном будет использовать allocator2, с локальной ареной, которая уже была разрушена, вызывая неопределенное поведение).

Включив конструкцию копирования из контейнеров с одним распределителем в другой, вы можете оказаться в беспорядке или в более глубоком беспорядке, чем в текущем стандарте, где вы можете вызывать всевозможные интересные проблемы с распределителями состояния (например, вы используете Распределители для каждого потока и перемещение данных в общую очередь может привести к тому, что один поток будет содержать объект, созданный распределителем для каждого потока, в другом потоке, и поскольку целью использования распределителей для каждого потока является избегание конфликтов на блокировок, вы могли бы создать условие гонки на очевидно безопасном коде....

---

Это старое предложение для комитета C++. На пути к лучшей модели распределения, которая поднимает некоторые проблемы с моделью распределения C++03 и предлагает полиморфный тип распределителя (который имеет свои собственные проблемы). Это делает для интересного чтения, но остерегайтесь деталей, не все так хорошо, как кажется, и есть немало ловушек при использовании любой опции (или версии C++11, которая похожа на C++03 версия)