Visual Studio中有状态分配器异常？如何编写可用自定义有状态分配器

针对VS 17.8.5对有状态分配器的兼容性问题，你可以从以下几个方向调整自定义分配器的实现：

• 严格对齐C++标准的分配器规范
  确保分配器实现所有必要的成员与函数，重点注意：

  • 显式声明using is_always_equal = std::false_type，同时正确实现operator==和operator!=，用于判断两个分配器实例是否共享同一份状态。
  • 完善rebind模板逻辑，保证容器生成适配不同类型的分配器时，状态能正确传递。

• 通过指针共享状态规避多实例问题
  VS的STL内部可能会多次复制分配器实例，你可以用智能指针（比如std::shared_ptr）管理分配器的状态数据，让多个分配器实例共享同一份状态，避免逻辑混乱。示例代码片段：

  template <typename T>
  class Mallocator {
  public:
      using value_type = T;
      using is_always_equal = std::false_type;
  
      struct State {
          // 自定义的分配器状态数据
          int instance_id;
      };
  
      std::shared_ptr<State> state;
  
      // 带状态的构造函数
      Mallocator(int id) : state(std::make_shared<State>(id)) {}
  
      // rebind构造，共享状态
      template <typename U>
      Mallocator(const Mallocator<U>& other) noexcept : state(other.state) {}
  
      // 内存分配函数
      T* allocate(std::size_t n) {
          // 基于共享状态执行分配逻辑
          return static_cast<T*>(std::malloc(n * sizeof(T)));
      }
  
      // 内存释放函数
      void deallocate(T* p, std::size_t) noexcept {
          std::free(p);
      }
  
      // 相等性判断
      friend bool operator==(const Mallocator& a, const Mallocator& b) noexcept {
          return a.state == b.state;
      }
  
      friend bool operator!=(const Mallocator& a, const Mallocator& b) noexcept {
          return !(a == b);
      }
  };
  

• 启用VS特定的预处理器宏
  在项目属性的预处理器定义中添加_ENABLE_STL_ALLOCATOR_HACK，这个宏会调整VS STL的分配器处理逻辑，减少不必要的分配器复制，提升对有状态分配器的支持度。

• 显式传递分配器实例到容器
  创建容器时，务必显式传入自定义分配器的实例，确保容器正确接收并保留状态：

  Mallocator<int> custom_alloc(100);
  std::list<int, Mallocator<int>> my_list(custom_alloc);
  

需要注意的是，VS的STL对有状态分配器的支持会随版本迭代优化，但上述方法可在当前17.8.5版本中有效规避问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者QT-1