c++ - 使用自定义分配器分配 std::vector 并且在运行时类型未知

Question

对于该问题，假设有以下代码流:

void * some_data = allocate_memory(const std::string & type)

fetch_data_from_somewhere(some_data);

send_data_to_client(some_data);

allocate_memory将只分配一个空消息，它将通过 fetch_data_from_somewhere 填充(包括可能进一步分配动态内存)然后通过 send_data_to_client 发送到某个地方.然后客户端将数据转换为真实类型(只有他自己知道)。

我现在必须将函数写入 allocate_memory仅给出一个标识类型的字符串。有了这些信息，我可以获得一个描述消息的数据结构(例如:它有 80 个字节长，前 4 个字节中有一个整数，之后是一个 std::vector，等等)。

假设我知道我必须分配一个 std::vector<T>其中 T是我不知道的类型(同样，我知道该类型的字符串标识符，并且可以访问有关其结构、大小等的信息)。

如果我使用 void * some_memory = calloc(sizeof(std::vector<T>), 1) ，这似乎对所有人都有效 T ( bool 值除外)与 gcc、clang 和 MSVC++ 编译器。稍后，客户可以做 static_cast<std::vector<T>>(some_memory)并且使用所有 vector 操作似乎都有效。这似乎有点合理，尽管我无法判断它是否一定能正常工作。

但是，如果我想传递我自己的分配器，在我看来我运气不好:我希望零分配内存不起作用，但我真的做不到 void * = new std::vector<T, MyAllocator>(0, my_allocator)或类似的，因为我不知道 T .如果我需要 std::vector<T *> 类型的 vector 相反，我假设可以只使用 std::vecotr<void *>因为无论如何数据在内存中都是未类型化的。

有没有办法分配std::vector<T, MyAllocator>未知类型 T在编译时(跨平台...)？

这显然不是预期用途，也不是干净的代码，但为了这个问题，让我们假设我对此无能为力。

Answer 1

只是分配一堆内存并不能生成 vector 。你的calloc解决方案是错误的，因为它实际上并没有构造一个 vector ，而且您将构造它的内存没有正确对齐。您反复观察到此方法“有效”这一事实纯属倒霉；在理论上和实践中，您可以预期它会发生灾难性的爆炸。

即使您需要做的只是分配一些内存，您仍然无法使用未知类型的 vector 来完成它，因为您不知道 vector<unknown-type> 有多大。是。当然你不能 build 一个。甚至你的vector<T*> → vector<void*>这个想法行不通:你忘记了每个 vector特化是一种完全不同的类型，值类型之间的关系不会在生成的容器类型之间创建关系。

您的方法太天真了，无法成功生成一般的 C++ 对象。 C++ 给我们 operator new 是有原因的和协调工作的分配器。 “提供内存，使用内存”的旧 C 风格方法是不够的。您随后想要“向客户端发送数据”这一事实也是一个危险信号:您不能通过将复杂的 C++ 对象的直接字节转储到网络来序列化它们。

最后，我必须警告 C++ 是一种抽象，如果您试图编写在字节级操作对象的“聪明”源代码，则需要非常小心。 C++ 希望您在创建对象时直接告诉它，在销毁该对象时直接告诉它；如果不这样做然后假装该对象存在很容易出现各种奇怪的情况，因为编译器(包括但不限于在优化阶段)充分利用了构成该语言的复杂的、高度语义化的规则。一般来说，你确实需要“告诉它你的意思”，而不是试图躲在它的背后。 (此规则存在一些有限的异常(exception)情况，主要是对内置类型对象的宽容，以及使用 char* 为现有的、正确构造的对象添加别名的能力；这些异常(exception)情况均不适用于您的要求。)

坚持使用提供的构造/分配工具，编写序列化器。