allocator类

头文件：<memory>

作用：可以做到分配内存和对象构造分离。意味着分配的时候不用调用构造函数。可以在使用对象的时候再按需构造，省去了构造对象的时间，更加方便、高效。

相比之下，用new分配对象空间的时候，我们知道new会自动调用对象的构造函数，但是有时候我们在为对象开辟空间的时候，其实还没有准备好为对象赋值。

string *p = new string[n]  //开辟空间并构造了n个空字符串对象
for(int i = 0; i < n; ++i)
{
    cin>>p[i]; //为n个字符串对象赋值
}

在上例程序中，可以看到，用new来分配对象空间，调用构造函数为我们初始化了空字符串，这对我们来说并没有意义，因为我们知道后面通过赋值会覆盖原有的初始化值。

我们来看看allocator类将怎么处理：

allocator使用方法：

1.声明allocator类：
allocator<string> a;

2.分配未构造的空间：
string* p = a.allocate(n)  //n个string 类型的原始空间，返回指向空间的指针

3.构造对象：
for(int i=0;i<n;i++)
{    
    string args;
    cin>>args;
    a.construct(p+i,args)  //对每一个对象进行初始化,args是对应的构造函数参数，p必须是对应的allocate分配的指针
}
4.析构对象：
for(int i=0;i<n;i++)
    a.destroy(p+i)
    
5.释放空间：
a.deallocate(p,n)  //p是指针，n是对象个数

可以看到，通过适时的构造对象，我们无需通过赋值操作覆盖原对象的初始值，减少了不必要的操作。

注意事项：

使用allocator分配的内存，必须用construct构造对象才能使用，否则该行为未定义
construct和destroy要一一对应，构造和析构配套
deallocate的参数指针不得为空，且必须指向由allocator分配的内存；n对象个数必须与分配的对象个数一致（意味着我们不能分批释放资源）

placement new

placement new不是C++11才有的运算符。再此提及是因为和allocator功能较为相似

作用：用来在一个指定的内存地址上构造对象

用法：

1.提前分配空间
char *buf  = new char[sizeof(string)]; // 在堆上分配空间，也可以在栈上分配空间：char buf[sizeof(string)];  

2.使用operator new构造对象
string *p = new (buf) string("hi");    // placement new

3.析构对象
p->~string(); //显式调用析构函数

4.释放空间
delete []buf

placement new的使用较为自由，我们可以选择多种方式初始化原始空间，可以在栈上也可以在堆上分配空间。一般都是以char类型申请空间（因为char类型占1个字节）。需要注意的是：这里为char分配空间，使用了new，为什么我们还说是原始空间？因为基本数据类型没有构造对象的概念，它无需构造函数。

placement new使用的空间是可以反复利用的，在第三步析构对象之后，实际上我们可以使用buf指针指向的空间构造其他的对象

两者比较

总的来说，两者都能够达到分配内存和对象构造分离的目的，有一些区别如下：

placement new是运算符，allocator是C++11提供的标准库类模板。
placement new其实是承担了构造函数的任务，allocator是拥有分配空间、构造对象、析构对象、释放空间一整套服务。
placement new可以灵活构造不同的类型对象，allocator在一开始定义的时候必须提供一个确定的类型参数才能初始化allocator类，之后无法改变。
placement new的使用场景：一般是为了在重点程序部分，减去分配空间的开销（使用new操作符分配内存需要在堆中查找足够大的剩余空间），并且提高部分代码的可靠性（不需要担心内存分配失败）
allocator的使用场景：一般绝大多数情况可以被placement new代替。

C++11特性总结（5）-allocator类和placement new

allocator类

placement new

两者比较