Question

我无法找到以下代码段没有设计缺陷的证据/反证，说明正确性。

template <class Item>
class MyDirtyPool {
public:
    template<typename ... Args>
    std::size_t add(Args &&... args) {

        if (!m_deletedComponentsIndexes.empty()) {
            //reuse old block
            size_t positionIndex = m_deletedComponentsIndexes.back();
            m_deletedComponentsIndexes.pop_back();
            void *block = static_cast<void *> (&m_memoryBlock[positionIndex]);
            new(block) Item(std::forward<Args>(args) ...);

            return positionIndex;
        } else {
            //not found, add new block
            m_memoryBlock.emplace_back();

            void *block = static_cast<void *> (&m_memoryBlock.back());
            new(block) Item(std::forward<Args>(args) ...);

            return m_memoryBlock.size() - 1;
        }
    }
    //...all the other methods omitted
private:
    struct Chunk {
        char mem[sizeof(Item)]; //is this sane?
    };

    std::vector<Chunk> m_memoryBlock; //and this one too, safe?
    std::deque<std::size_t> m_deletedComponentsIndexes;
};

我担心Chunk的所有东西，在这里使用的本质上是一个与提供的类型相同大小的内存包。我不想在m_memoryBlock中明确创建Item对象，因此我需要某种具有足够空间的＆＃34;大块内存＆＃34;。

我可以确定Chunk的大小与提供的类型相同吗？请提供一些例子，说明这个假设不起作用。

如果我的假设完全错了，我该如何处理？

Answer 1

在这样的设计中，内存必须根据您想要在那里创建的对象类型进行适当的对齐。

标准内置类型通常具有自然对齐方式，等于其sizeof，即sizeof(T) == alignof(T)。

char数组的对齐是1个字节，这对其他任何东西都不够。

强制对齐的一种简单方法是使用std::max_align_t，如下所示：

union Chunk 
{
    std::max_align_t max_align;
    char mem[sizeof(Item)]; 
};

这将使Chunk::mem适合任何标准的内置类型。

另一种方法是使用C ++ 11 alignas关键字在char数组中使用您要放置的类型的精确对齐方式：

struct Chunk 
{
    alignas(Item) char mem[sizeof(Item)]; 
};

这正是std::aligned_storage为你所做的。

然而，这需要暴露Item的定义，这在某些情况下可能不方便或不合需要。

例如，此方法可以用作Pimpl idiom的优化以避免内存分配，但是，这需要在头文件中公开实现的定义以获得其大小和对齐，从而击败Pimpl的目的。有关详细信息，请参阅The Fast Pimpl Idiom。

另一个细节是，如果你想复制/移动Chunk并期望存储的对象保持有效，那些存储的对象必须是trivially copyable，例如

static_assert(std::is_trivially_copyable<Item>::value, 
              "Item cannot be copied byte-wise");
typedef std::aligned_storage<sizeof(Item), alignof(Item)> Chunk;

对于内存池std::vector<Chunk>不是一个好选择，因为在向量增长所有指针时重新分配，并且对存储在池中的对象的引用无效。

对象不应在通用内存池中移动。

sizeof和types，guarantee

1 个答案: