自定义STL分配器导致第一个字符被删除

Question

根据@BenVoigt对我的question regarding stack allocated stringstream storage的回应，我设计了一个stack_allocator（代码如下），并使用它声明了一个basic_ostringstream类型。

我遇到了一个奇怪的错误。 当我打印结果字符串时，我放入流中的第一个字符！

以下是一个例子：

template<typename T, size_t capacity, size_t arr_size>
__thread bool stack_allocator<T, capacity, arr_size>::_used[arr_size] = {};

template<typename T, size_t capacity, size_t arr_size>
__thread T stack_allocator<T, capacity, arr_size>::_buf[capacity][arr_size] = {};

typedef std::basic_ostringstream<char, 
                                 std::char_traits<char>, 
                                 stack_allocator<char, 1024, 5> > stack_ostringstream;  
int main()
{
  stack_ostringstream _os;
  _os << "hello world";
  std::cout << _os.str() << std::endl;
  return 0;
}

结果输出为：

   ello world

有人可以详细说明第一个角色的情况吗？

stack_allocator impl如下：它非常简单，我确信还有很大的改进空间（不能修复bug！）

#include <cstddef>
#include <limits>
#include <bits/allocator.h>

template<typename T, size_t capacity = 1024, size_t arr_size = 5>
class stack_allocator 
{
 public: 
  typedef T value_type;
  typedef value_type* pointer;
  typedef const value_type* const_pointer;
  typedef value_type& reference;
  typedef const value_type& const_reference;
  typedef std::size_t size_type;
  typedef std::ptrdiff_t difference_type;

  inline explicit stack_allocator() { }
  template<typename U>
  inline explicit stack_allocator(const stack_allocator<U, capacity, arr_size>& that) { }
  inline ~stack_allocator() {}

  template<typename U>
  struct rebind 
  {
    typedef stack_allocator<U, capacity, arr_size> other;
  };

  inline pointer allocate(size_type cnt, typename std::allocator<void>::const_pointer = 0) 
  {
    if (cnt > capacity)
      return reinterpret_cast<pointer>(::operator new(cnt * sizeof (T))); 
    for (size_t i = 0; i < arr_size; ++i)
    {
      if (!_used[i])
      {
        _used[i] = true;
        return reinterpret_cast<pointer>(_buf[i]); 
      }
    }
  }

  inline void deallocate(pointer p, size_type) 
  {
    for (size_t i = 0; i < arr_size; ++i) 
    {
      if (p != _buf[i])
        continue;
      _used[i] = false;
      return;
    }
    ::operator delete(p); 
  }

  inline pointer address(reference r) { return &r; }
  inline const_pointer address(const_reference r) { return &r; }

  inline size_type max_size() const 
  { 
    return std::numeric_limits<size_type>::max() / sizeof(T);
  }

  inline void construct(pointer p, const T& t) { new(p) T(t); }
  inline void destroy(pointer p) { p->~T(); }

  inline bool operator==(const stack_allocator&) const { return true; }
  inline bool operator!=(const stack_allocator& a) const { return !operator==(a); }

 private:
  static __thread bool _used[arr_size];
  static __thread T    _buf[capacity][arr_size];
};

Answer 1

如果分配的allocate项以上，arr_size函数可能会失效。如果您使用g++ -Wall，它会警告您这些事情。

另一个问题是您的_buf数组索引是向后的。它应该是static T _buf[arr_size][capacity];，其中arr_size为行，而不是原始代码中的其他顺序，这使得容量成为第一个索引。

另外作为旁注，请避免使用以_开头的标识符，因为某些此类标识符是为实现保留的，并且从不使用它们比记住精确规则更容易。最后，永远不要直接包含bits/标题，只需使用真正的标题。在这种情况下，memory。我还必须为<iostream>和<sstream>添加包含以使其编译。