带有 std::basic_string<> g++ 6.3.0 的 C++11 状态分配器

Question

我试图让 C++11 分配器与 std::basic_string<> 一起工作。我的代码看起来像这样(这是一个最小的例子)。我遇到的问题是它适用于 Xcode，而类似的东西适用于 Visual Studio，但我无法在 g++ 上编译它。我正在使用 g++ 6.3.0 并且尝试使用 -D_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=1 和 -D_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string>

template <class TYPE> class my_allocator
    {
    public:
        int instance;

    public:
        using value_type = TYPE;

        my_allocator(int val) : instance(val) { }
        my_allocator(const my_allocator<TYPE> &other) : instance(other.instance) { }

        bool operator==(const my_allocator<TYPE> &that) const { return instance == that.instance; }
        bool operator!=(const my_allocator<TYPE> &that) const { return instance != that.instance; }

        TYPE *allocate(const size_t number)
            {
            if (number == 0)
                return nullptr;

            if (number > (size_t)-1 / sizeof(TYPE))
                throw std::bad_array_new_length();

            TYPE *pointer = (TYPE *)::malloc(number * sizeof(TYPE));

            if (pointer == nullptr)
                throw std::bad_alloc();

            return pointer;
            }

        void deallocate(TYPE * const pointer, size_t number) const { free(pointer); }
    };

typedef std::basic_string<char, std::char_traits<char>, my_allocator<char>>my_string;

int main(void)
    {
    my_allocator<char> allocator(1);

    my_string str(allocator);
    str = "one";
    std::cout << str;

    return 0;
    }

不明白的是错误开始:

In file included from /usr/include/c++/6/string:52:0,
                 from /usr/include/c++/6/bits/locale_classes.h:40,
                 from /usr/include/c++/6/bits/ios_base.h:41,
                 from /usr/include/c++/6/ios:42,
                 from /usr/include/c++/6/ostream:38,
                 from /usr/include/c++/6/iostream:39,
                 from broken.cpp:6:
/usr/include/c++/6/bits/basic_string.h: In instantiation of ‘class std::basic_string<char, std::char_traits<char>, my_allocator<char> >’:
broken.cpp:49:25:   required from here
/usr/include/c++/6/bits/basic_string.h:2616:63: error: no class template named ‘rebind’ in ‘class my_allocator<char>’
       typedef typename _Alloc::template rebind<_CharT>::other _CharT_alloc_type;
                                                               ^~~~~~~~~~~~~~~~~

这表明正在编译 basic_string.h 第 2616 行——但是如果使用标志 -D_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=1 编译，当 basic_string.h 的第一行之一检查 _GLIBCXX_USE_CXX11_ABI 并且在构建中不包含第 2616 行时，那怎么可能呢？如果它是真的阶段？

我使用 shell 脚本构建:

g++-6 -std=c++11 -Wall -D_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=1 broken.cpp -o broken

我使用的 Ubuntu 版本是:

Distributor ID: Ubuntu
Description:    Ubuntu 14.04.5 LTS
Release:    14.04
Codename:   trusty

[编辑:这条线以下的所有内容]

g++-6 -v 给出:

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=g++-6
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/6/lto-wrapper
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu/Linaro 6.3.0-18ubuntu2~14.04' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-6/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,java,go,d,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --program-suffix=-6 --program-prefix=x86_64-linux-gnu- --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --with-sysroot=/ --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=gcc4-compatible --disable-libstdcxx-dual-abi --enable-gnu-unique-object --disable-vtable-verify --enable-libmpx --enable-plugin --with-system-zlib --disable-browser-plugin --enable-java-awt=gtk --enable-gtk-cairo --with-java-home=/usr/lib/jvm/java-1.5.0-gcj-6-amd64/jre --enable-java-home --with-jvm-root-dir=/usr/lib/jvm/java-1.5.0-gcj-6-amd64 --with-jvm-jar-dir=/usr/lib/jvm-exports/java-1.5.0-gcj-6-amd64 --with-arch-directory=amd64 --with-ecj-jar=/usr/share/java/eclipse-ecj.jar --with-target-system-zlib --enable-objc-gc=auto --enable-multiarch --disable-werror --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --enable-multilib --with-tune=generic --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 6.3.0 20170519 (Ubuntu/Linaro 6.3.0-18ubuntu2~14.04) 

这是 Ubuntu 的全新安装，仅使用 sudo add-apt-repository ppa:ubuntu-toolchain-r/test 和 apt-get 安装了 cmake、g++6 和 git。我在 Travis CI 上遇到了同样的问题，这就是为什么要尝试在全新的 Ubuntu 安装上在本地进行。

感谢任何帮助。

Answer 1

要在 STL 的所有上下文中可用，分配器必须实现几件事:

你已经拥有的:

• value_type 指定分配什么样的对象
• allocate 和deallocate
• == 和 != 检查通过一个分配器分配的存储是否可以通过另一个分配。
• 复制构造函数

什么是隐式生成的:

• 复制赋值运算符
• 移动构造函数，移动赋值运算符

缺少什么:

• 重新绑定(bind)构造函数:类似于

  template<typename OTHER_TYPE>
  my_allocator(const my_allocator<OTHER_TYPE> &other) ...
  

  允许 STL 使用自定义节点类型来存储您的元素，而您只为元素类型提供分配器，例如在集合或类似的数据结构中

rebind 结构本身是可选的，如果提供了 rebind 构造函数并且您的模板参数足够“简单”(参见 Allocator concept 和 std::allocator_traits)