自定义分配器与承诺和打包任务

Question

标准的promise/ packaged_task采用分配器的构造函数是应该仅将状态对象本身用于分配器,还是应该保证所有(内部)相关对象？

[futures.promise]:"...为共享状态分配内存"
[futures.task.members]:"...分配存储内部数据结构所需的内存"

特别是以下的错误或功能？

*Howard Hinnant的 MSVC 2013.4,Boost 1.57,short_alloc.h

例1

#define BOOST_THREAD_VERSION 4
#include <boost/thread/future.hpp>
#include "short_alloc.h"
#include <cstdio>

void *operator new( std::size_t s ) {
    printf( "alloc %Iu\n", s );
    return malloc( s );
}

void operator delete( void *p ) {
    free( p );
}

int main() {

    const int N = 1024;
    arena< N > a;
    short_alloc< int, N > al( a );

    printf( "[promise]\n" );
    auto p = boost::promise< int >( std::allocator_arg, al );
    p.set_value( 123 );

    printf( "[packaged_task]\n" );
    auto q = boost::packaged_task< int() >( std::allocator_arg, al, [] { return 123; } );
    q();

    return 0;

}

输出:

...
[promise]
alloc 8
alloc 12
alloc 8
alloc 24
[packaged_task]
alloc 8
alloc 12
alloc 8
alloc 24

FWIW,默认分配器的输出是

...
[promise]
alloc 144
alloc 8
alloc 12
alloc 8
alloc 16
[packaged_task]
alloc 160
alloc 8
alloc 12
alloc 8
alloc 16

例2

AFAICT,MSVC std::mutex做了一个不可避免的堆分配,因此,std::promise它使用它.这是一致的行为吗？

Answer 1

请注意，您的代码存在一些问题。在 C++14 中，如果替换operator delete(void*)，则还必须替换operator delete(void*, std::size)t). 您可以使用功能测试宏来查看编译器是否需要：

void operator delete( void *p ) {
    free( p );
}
#if __cpp_sized_deallocation
// Also define sized-deallocation function:
void operator delete( void *p, std::size_t ) {
    free( p );
}
#endif

其次，正确的 printf 格式说明符不是size_t，因此您应该使用.zuu%Izu

AFAICT，MSVCstd::mutex进行了不可避免的堆分配，因此，std::promise使用它的也是如此。这是一致的行为吗？

std::mutex是否应该使用动态分配当然是值得怀疑的。它的构造函数不能，因为它必须是constexpr。它可以延迟分配，直到第一次调用lock()or try_lock()，但lock()不会将无法获取资源列为有效错误条件，这意味着try_lock()如果无法分配所需的资源，则可能无法锁定无竞争的互斥体。如果你眯着眼睛看的话，这是允许的，但并不理想。

但关于您的主要问题，正如您引用的那样，该标准仅针对以下情况说明promise：

第二个构造函数使用分配器a为共享状态分配内存。

这并没有说明承诺所需的其他资源。可以合理地假设任何同步对象（如互斥体）都是共享状态的一部分，而不是承诺，但这种措辞并不要求分配器用于共享状态的成员所需的内存，而仅用于共享状态所需的内存本身。

为了packaged_task措辞更广泛，意味着所有内部状态都应该使用分配器，尽管有人可能会说这意味着分配器用于获取存储任务和共享状态的内存，但共享状态的成员又不这样做。不必使用分配器。

总之，我认为标准并不是 100% 明确是否允许 MSVC 实现，但恕我直言，不需要额外内存的实现malloc或者new更好（这就是 libstdc++<future>实现的工作原理）。