सी ++ आवंटकों में कोई पुनर्वितरण कार्यक्षमता क्यों नहीं है?

Question

सी में मानक मेमोरी हैंडलिंग फ़ंक्शंस malloc(), realloc() और free() हैं। हालांकि, सी ++ stdlib आवंटकों में से केवल दो समानांतर: कोई पुनर्विक्रय कार्य नहीं है। बेशक, realloc() जैसा बिल्कुल करना संभव नहीं होगा, क्योंकि स्मृति की प्रतिलिपि बनाना गैर-समग्र प्रकारों के लिए उपयुक्त नहीं है। लेकिन वहाँ के साथ, कहते हैं, इस समारोह एक समस्या हो जाएगा:

bool reallocate (pointer ptr, size_type num_now, size_type num_requested); 

जहां

• ptr पहले num_now की वस्तुओं की संभाजक साथ आवंटित किया जाता है;
• num_requested> = num_now;

और शब्दों को इस प्रकार है:

• अगर संभाजक स्मृति ब्लॉक ptr पर आकार से num_now वस्तुओं के लिए num_requested वस्तुओं को दी विस्तार कर सकते हैं, यह बहुत (अतिरिक्त मेमोरी छोड़ने अप्रारंभीकृत) करता है और true रिटर्न;
• अन्यथा यह कुछ भी नहीं करता है और false देता है।

माना जाता है कि यह बहुत आसान नहीं है, लेकिन जैसा कि मैं समझता हूं, आवंटक, ज्यादातर कंटेनरों और कंटेनर कोड के लिए पहले से ही जटिल हैं।

को देखते हुए इस तरह के एक समारोह, std::vector, कहते हैं, के रूप में (स्यूडोकोड) इस प्रकार हो जाना सकता है:

if (allocator.reallocate (buffer, capacity, new_capacity)) 
    capacity = new_capacity;  // That's all we need to do 
else 
    ... // Do the standard reallocation by using a different buffer, 
     // copying data and freeing the current one 

Allocators कि पूरी तरह से बदल रहा स्मृति आकार के काबिल नहीं हैं सिर्फ बिना शर्त return false; द्वारा इस तरह के एक समारोह को लागू कर सकते हैं।

क्या वहां कुछ कम पुनर्वितरण-सक्षम आवंटन कार्यान्वयन है जो परेशान करने के लायक नहीं होगा? या क्या कुछ समस्याएं हैं जिन्हें मैंने अनदेखा किया?

Answer 1

से: http://www.sgi.com/tech/stl/alloc.html

यह शायद सबसे संदिग्ध डिजाइन निर्णय है। शायद को थोड़ा और उपयोगी साबित कर दिया गया है कि पुन: आवंटित करने का एक संस्करण प्रदान करता है या तो का आकार बदलकर मौजूदा ऑब्जेक्ट को प्रतिस्थापित किए बिना वापस लौटाया गया है। इससे कॉपी कन्स्ट्रक्टर के साथ ऑब्जेक्ट्स के लिए सीधे उपयोगी होगा। यह भी मामलों है, जिसमें मूल वस्तु पूरी तरह से भरा नहीं किया गया था में अनावश्यक नकल से परहेज किया जाएगा।

दुर्भाग्य से, यह सी पुस्तकालय से realloc की निषिद्ध उपयोग होगा। बदले में यह जटिलता को कई आवंटकों कार्यान्वयन में जोड़ा होगा, और मेमोरी-डीबगिंग उपकरण के साथ बातचीत को और अधिक कठिन बना दिया होगा। इस प्रकार हमने इस विकल्प के खिलाफ का निर्णय लिया।

Answer 2

मुझे लगता है कि यह उन चीजों में से एक है जहां भगवान गलत थे, लेकिन मैं मानक समिति को लिखने के लिए बहुत आलसी था।

वहाँ सरणी आवंटन के लिए एक realloc किया जाना चाहिए था:

p = renew(p) [128];

या ऐसा ही कुछ।

Answer 3

सी ++ की ऑब्जेक्ट उन्मुख प्रकृति के कारण, और विभिन्न मानक कंटेनर प्रकारों को शामिल करने के कारण, मुझे लगता है कि सी में से दिशा मेमोरी प्रबंधन पर कम ध्यान केंद्रित किया गया था। मैं मानता हूं कि ऐसे मामले हैं जो एक realloc () उपयोगी होगा, लेकिन इसका समाधान करने का दबाव न्यूनतम है, क्योंकि इसके परिणामस्वरूप कार्यक्षमता को इसके बजाय कंटेनरों का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।

Answer 4

जो आप पूछ रहे हैं वह अनिवार्य रूप से vector::reserve करता है। वस्तुओं के लिए अर्थशास्त्र के बिना, स्मृति को पुन: आवंटित करने और प्रतिलिपि बनाने और नष्ट करने के बिना वस्तुओं को स्थानांतरित करने का कोई तरीका नहीं है।

Answer 5

यह वास्तव में एक डिजाइन दोष है कि Alexandrescu मानक allocators साथ बताते है (नहीं ऑपरेटर नई []/हटाने [] लेकिन क्या मूल रूप से एसटीएल std :: वेक्टर, उदा लागू करने के लिए इस्तेमाल किया allocators थे)।

एक realloc एक malloc, memcpy, और मुफ्त से काफी तेजी से हो सकता है। हालांकि, वास्तविक स्मृति ब्लॉक का आकार बदल सकता है, लेकिन यह स्मृति को एक नए स्थान पर भी ले जा सकता है। बाद के मामले में, यदि स्मृति ब्लॉक में गैर-पीओडी होते हैं, तो सभी वस्तुओं को नष्ट करने की आवश्यकता होगी और पुनर्विक्रय के बाद प्रतिलिपि बनाई जाएगी।

मुख्य बात मानक पुस्तकालय एक संभावना के रूप में इस को समायोजित करने की जरूरत है मानक संभाजक के सार्वजनिक इंटरफेस के हिस्से के रूप में एक पुनः आवंटित कार्य है। Std :: वेक्टर जैसी कक्षा निश्चित रूप से इसका उपयोग कर सकती है भले ही डिफ़ॉल्ट कार्यान्वयन नए आकार के ब्लॉक को मॉलोक करना और पुराने को मुक्त करना है। इसे एक ऐसा फ़ंक्शन होना आवश्यक है जो स्मृति में ऑब्जेक्ट्स को नष्ट करने और प्रतिलिपि बनाने में सक्षम है, हालांकि यह स्मृति को अपारदर्शी फैशन में नहीं मान सकता है। वहाँ एक छोटी जटिलता शामिल है और कुछ और टेम्पलेट काम की आवश्यकता होगी, जिसके कारण यह मानक पुस्तकालय से छोड़ा गया था।

std :: वेक्टर < ...> :: आरक्षित पर्याप्त नहीं है: यह एक अलग मामले को संबोधित करता है जहां कंटेनर का आकार अनुमान लगाया जा सकता है। वास्तव में परिवर्तनीय आकार की सूचियों के लिए, एक रीयलोक समाधान std :: वेक्टर जैसे संगत कंटेनर को बहुत तेज बना सकता है, विशेष रूप से यदि यह रीयलॉक मामलों से निपट सकता है जहां मेमोरी ब्लॉक को बिना किसी स्थानांतरित किए सफलतापूर्वक आकार दिया गया था, तो इस मामले में यह कॉलिंग प्रति को छोड़ सकता है स्मृति में वस्तुओं के लिए रचनाकार और विनाशक।