C++ 中固定大小数组的池分配器

Question

我为我的嵌入式 MCU 项目做了一个非常简单的池分配器。这是一个模板化的类，接口如下（实现部分略过，有兴趣的我也可以贴出来）：

template <typename T, size_t size>
class SimplePoolAllocator
{
public:
    SimplePoolAllocator();
    T * allocate();
    void deallocate(T *pointer);
...
}

它非常适用于“简单”的东西，比如类或 POD，例如：

SimplePoolAllocator<double, 10> poolOfDouble; // returns "double *"
SimplePoolAllocator<WeirdClass, 5> poolOfObjects; // returns "WeirdClass *"

如果我想将它用于固定大小的数组，就会出现问题。这种用途当然用于原始数据缓冲区 - 在我的项目中，我有两种“传输”类型，一种有 16 个字节，另一种有 100 个。

所以假设我像这样使用某事：

SimplePoolAllocator<uint8_t[16], 10> pool1;
SimplePoolAllocator<uint8_t[100], 10> pool2;

一切看起来都很好，但问题是现在allocate() 返回这样的东西：“uint8_t(*)[16]”和“uint8_t(*)[100]”。理想情况下，我希望它在这种情况下只返回“uint8_t *”（指向开头的指针）。

我知道我可以这样做：

uint8_t *p = *pool1.allocate(); // additional asterisk to "drop" the array thing from the type

但这看起来……很奇怪……

所以问题是 - 我怎样才能改进我的 SimplePoolAllocator 的接口（或任何东西）来支持“普通”对象（如上所示 - 类和 POD）和固定大小数组的简单分配，但只返回指向第一个元素的指针？可以在不使用 std::array 并使用它的 data() 成员函数的情况下完成吗，或者到处都没有额外的“*”？C++11 特性对我来说没问题，如果有什么可以“转换”这样的类型，它可以把我保存在这里：WeirdClass -> WeirdClass *, uint8_t[16] -> uint8_t *。我无法轻松地将缓冲区包装在类中，因为我以“原始”形式处理中断中的传输 - 我需要的只是指向缓冲区的指针，该指针稍后通过消息队列传递给任务进行处理，带有“类型” (size) 作为消息的元素之一。如果可能的话，我想避免在这个简单的任务中使用虚函数（；

完全可以做到吗，或者我要求太多了？也许唯一的解决方案是让模板的接口像这样：

template <typename T, size_t array_size, size_t size>

所以我有：

SimplePoolAllocator<WeirdClass, 1, 10> pool1;
SimplePoolAllocator<uint8_t, 16, 10> pool2;

但这也看起来不太好......

提前感谢您的任何建议！请注意，这个问题是关于微控制器的项目，所以使用 Boost 或诸如此类的东西是不可能的。

Answer 1

你应该专攻你的班级：

template <typename T, size_t size>
class SimplePoolAllocator
{
public:
    SimplePoolAllocator();
    T * allocate();
    void deallocate(T *pointer);
...
};

template <typename T, size_t N, size_t size>
class SimplePoolAllocator<T[N],size> // <-- here
{
public:
    SimplePoolAllocator();

    // you can now use different signatures and different implementations:
    T ** allocate();
    void deallocate(T **pointer);
...
};

这可能是区分这些案例并独立处理它们的最简单方法。