如何用Allocator正确对齐分配可变大小的VarSized对象？

首先定义可变大小的结构体：

struct VarSized {
    std::array<int, 500> fixedHeader;
    std::byte extraMemory[]; // 可变大小部分
};

需要实现如下模板方法，用于分配一个VarSized对象，其中extraMemory的大小为传入的numExtraBytes：

// 分配一个`VarSized`对象，其中`extraMemory`的大小为`numExtraBytes`。
template<typename Allocator>
VarSized* allocateVarSized(size_t numExtraBytes, Allocator alloc = Allocator()) {
  // ... ?
}

尝试过的两种方案及问题 #

方案1：绑定Allocator到VarSized，存在内存浪费 #

将Allocator重新绑定到VarSized类型，但无法直接指定额外字节数——因为Allocator分配该类型时，只能按sizeof(VarSized)的整数倍分配内存。以本例为例，VarSized的大小为2000字节，若仅请求1个额外字节，就需要分配4000字节而非2001字节，造成大量内存浪费。

对应的代码实现：

// 方案1：无法正确指定额外字节数
template<typename Allocator>
VarSized* allocateVarSized1(size_t numExtraBytes, Allocator alloc = Allocator()) {
   using A = std::allocator_traits<Allocator>::template rebind_alloc<VarSized>;
   A a(alloc);
   return a.allocate(/* 无法在此处传入numExtraBytes :( */);
}

方案2：绑定Allocator到std::byte，存在对齐风险 #

如果将Allocator重新绑定到std::byte类型，分配的内存无法保证满足int的对齐要求——因为alignof(std::byte)为1。若使用的Allocator不保证至少4字节的对齐，代码会触发未定义行为，因此该方案不可行。

对应的代码实现：

// 方案2：可能存在对齐错误
template<typename Allocator>
VarSized* allocateVarSized2(size_t numExtraBytes, Allocator alloc = Allocator()) {
   using A = std::allocator_traits<Allocator>::template rebind_alloc<std::byte>;
   A a(alloc);
   /* 可能存在对齐错误 :( */
   return reinterpret_cast<VarSized*>(a.allocate(sizeof(VarSized) + numExtraBytes));
}

当前困境与疑问 #

目前我能想到的最优方案是基于方案1，将额外字节数向上取整为sizeof(VarSized)的整数倍，但这在本例中会导致大量内存浪费。

难道没有办法用Allocator正确对齐地分配可变大小的对象吗？我需要一种能显式指定分配大小和对齐方式的方法，但Allocator似乎不提供该功能。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者gexicide