在VC12中尝试创建池分配器时出现奇怪的错误消息

Bizarre error message in VC12 when attempting to create pool allocator

本文关键字:消息 错误 分配器 VC12 创建      更新时间:2023-10-16

我正在尝试创建一个简单的池分配器,可以与列表和映射等容器一起工作。首先,我有一个类free_list,它继承了容器使用的节点类型,并使用一个专门的前向链表(它的所有内存都已经分配——分配发生在分配器分配第一个项目时)来给出和收回分配器的allocatedeallocate函数中请求的内存。然后我有pool_alloc类,它实现了分配器本身,并在其分配和释放函数中返回和接受free_list<T>对象类型。

问题子是这个语句:pool_alloc::deallocate下的m_next->give_back(ptr);,它返回VC12错误C2664:它说我不能从类型' free_list<T>* '转换为类型' free_list<free_list<T>>* '。

我不明白为什么free_list<T>::give_back期望free_list<free_list<T>>*类型,而人们期望它期望free_list<T>*类型。

有办法解决这个问题吗?

完整源代码如下:

#include <algorithm>
template<class T>
class free_list : public T {
public:
    free_list* init(std::size_t num_elements) {
        m_next = this;
        free_list* temp = m_next + 1;
        free_list* runner = m_next;
        for (std::size_t s = 1; s < num_elements; ++s) {
            runner->m_next = temp;
            runner = temp;
            temp = runner + 1;
        }
        runner->m_next = nullptr;
        return m_next;
    }
    free_list* obtain() {
        free_list* head = m_next;
        m_next = m_next->m_next;
        return head;
    }
    void give_back(free_list* ptr) {
        ptr->m_next = m_next;
        m_next = ptr;
    }
    free_list* m_next;
};
template<class T>
class pool_alloc {
    typedef pool_alloc<T> myt;
public:
    typedef std::size_t size_type;
    typedef std::ptrdiff_t difference_type;
    typedef free_list<T> value_type;
    typedef T& reference;
    typedef const T& const_reference;
    typedef free_list<T>* pointer;
    typedef const free_list<T>* const_pointer;
    template<class U>
    struct rebind {
        typedef pool_alloc<U> other;
    };
    pool_alloc() : data(nullptr), m_next(nullptr), capacity(4096), allocated(0) {}
    pool_alloc(std::size_t capacity) : data(nullptr), m_next(nullptr), capacity(capacity), allocated(0) {}
    T* address(reference ref) {
        return &ref;
    }
    const T* address(const_reference ref) const {
        return &ref;
    }
    std::size_t max_size() const {
        return capacity;
    }
    pointer allocate(std::size_t) {
        if (allocated >= capacity) throw(std::bad_alloc());
        if (allocated == 0) {
            data = (void*) new char[capacity * sizeof(free_list<T>)];
            m_next = static_cast<free_list<value_type>*>(data);
            m_next->init(capacity);
        }
        return m_next->obtain();
    }
    void deallocate(pointer ptr, std::size_t) {
        m_next->give_back(ptr);
        --allocated;
        if (allocated == 0) {
            delete[](char*)(data);
            data = nullptr;
            m_next = nullptr;
        }
    }
    template<class T, class... Args>
    void construct(T* ptr, Args&&... args) {
        ::new ((void*) ptr) T(std::forward<Args>(args)...);
    }
    template <class T>
    void destroy(T* ptr) {
        ptr->~T();
    }
    bool operator==(const myt& other) {
        return (char)(data) == (char)(other.data);
    }
    bool operator!=(const myt& other) {
        return !operator==(other);
    }
private:
    void* data;
    free_list<value_type>* m_next;
    std::size_t capacity;
    std::size_t allocated;
};

这并不奇怪:您将value_type(不正确地)定义为free_list<T>而不是T,因此m_next具有free_list<free_list<T>>类型。pointerconst_pointer也有同样的问题。

其他问题:

  • pool_alloc没有定义正确的复制/移动/赋值操作符
  • pool_alloc没有接受const pool_alloc<U>&的模板化构造函数,所以你将无法初始化
  • 如果有人试图制作std::vector<T, pool_alloc<T>>, pool_alloc::allocate会做出可怕的事情。您可能应该断言参数为1,或者在参数大于1时退回到::operator new(n * sizeof(T))
  • operator==operator!=应该是const
  • constructdestroy也可以是const,甚至static
  • 没有必要同时保留datam_next,因为它们是相同值的不同类型别名-只要在需要data时将m_next转换为void*即可。
  • 将内存块转储到deallocate而不是~pool_alloc可能会导致std::stack<T, std::list<T, pool_alloc<T>>的性能异常。
  • free_list<T>::init中的"列表"初始化是将每个节点的m_next指针指向自身而不是构建列表。应该是:

    void init(std::size_t num_elements) {
      for (std::size_t i = 0; i < num_elements - 1; ++i) {
          this[i]->m_next = &this[i + 1];
      }
      this[num_elements - 1]->m_next = nullptr;
    }