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Allocators@C++11
- 1. 1 2013/06/22 Cryolite Boost.勉強会 #12 ⼤阪 Allocators@C++11
- 2. 2 2013/06/22 Cryolite Boost.勉強会 #12 ⼤阪 Allocators@C++03
- 5. アロケータのメンバって (de)?allocate だけですか？ 5 • pointer – 割り当てたメモリを指すポ インタ型 • allocate – メモリを割り当てる • deallocate – メモリを開放する • construct – オブジェクトを構築する • destroy – オブジェクトを破壊する • .....
- 6. アロケータのメンバって (de)?allocate だけですか？ 6 • pointer – 割り当てたメモリを指すポ インタ型 • allocate – メモリを割り当てる • deallocate – メモリを開放する • construct – オブジェクトを構築する • destroy – オブジェクトを破壊する • ..... メモリの割り当て・解放以外もできる！
- 11. C++03 のアロケータは あんまり使えない あんまり使えない理由： • オブジェクト毎の状態を持てない ≒⾮静的データメンバを持てない • オブジェクト毎の状態を持てない ≒⾮静的データメンバを持てない 11
- 12. C++03 のアロケータは あんまり使えない あんまり使えない理由： • オブジェクト毎の状態を持てない ≒⾮静的データメンバを持てない • オブジェクト毎の状態を持てない ≒⾮静的データメンバを持てない • オブジェクト毎の状態を持てない ≒⾮静的データメンバを持てない 12
- 13. なぜオブジェクト毎の状態を持てな いような制限が C++03 のアロケー タに対してあるのか？ 重要な制約 あるアロケータの値で allocate されたメモリは，同じアロケー タの値で deallocate しないとい けない． 13
- 14. アロケータと コンテナの swap の関係 14 pointer p_; allocator_type a_; ..... pointer p_; allocator_type a_; ..... vector<Hoge> vector<Hoge> 各々の a_ は各々の p_ が 指している領域を解放できる
- 15. 15 pointer p_; allocator_type a_; ..... pointer p_; allocator_type a_; ..... vector<Hoge> vector<Hoge> swap アロケータと コンテナの swap の関係
- 16. 16 pointer p_; allocator_type a_; ..... pointer p_; allocator_type a_; ..... vector<Hoge> vector<Hoge> 各々の a_ は各々の p_ が 指している領域について知らない swap アロケータと コンテナの swap の関係
- 17. 17 pointer p_; allocator_type a_; ..... pointer p_; allocator_type a_; ..... vector<Hoge> vector<Hoge> 各々の a_ は各々の p_ が 指している領域について知らない swap アロケータと コンテナの swap の関係
- 18. 18 pointer p_; allocator_type a_; ..... pointer p_; allocator_type a_; ..... vector<Hoge> vector<Hoge> じゃあアロケータも swap すれば良いじゃん？ アロケータと コンテナの swap の関係 swap
- 19. 19 template<typename T, size_t N> class StackAllocator { ..... char storage_[N]; }; ところが swap できない アロケータの種類がある ここからメモリを割り当てる この型のアロケータ同⼠は swap できない
- 20. Q. 状態を持ったアロケータと swap の問題どうすんの？ A. (in C++03) 実装依存です ≒ 規格がほとんど何も⾔ってないの で，アロケータはオブジェクト毎 の状態を持てないと仮定するしか ない． 20
- 31. 31 Allocators@C++03 について 専⾨家の話を聞いてきました Pablo Halpern (アロケータ補完計画メンバ) 標準化委員の誰かが 「単に間に合わなかっただけ」 ってゆってた
- 34. 34 2013/06/22 Cryolite Boost.勉強会 #12 大阪 Allocators@C++11
- 35. 規格の⽂⾔ができました 35
- 38. アロケートノミクスの カスタマイズ戦略3本の⽮ 38 状態を持つアロケータ Stateful allocator スコープドアロケータモデル Scoped allocator model アロケータへの配慮 Allocator-awareness
- 43. アロケータへの配慮 std::vector の例 (1/2) 43 pointer p_; ..... MyClass MyClass MyClass ・・・・・(未構築) std::vector<MyClass> メモリは allocate で獲得， deallocate で解放 各 value_type オブジェクトは construct で構築， destroy で破壊 ポインタ型はアロケータで 指定されたものを使う
- 44. 44 pointer p_; allocator_type a_; ..... pointer p_; allocator_type a_; ..... vector<Hoge> vector<Hoge> コンテナの swap のときにアロケータを swap する・しない，を制御可 アロケータへの配慮 std::vector の例 (2/2) （propagate_on_container_*)
- 45. 45 pointer p_; allocator_type a_; ..... pointer p_; allocator_type a_; ..... vector<Hoge> vector<Hoge> アロケータへの配慮 std::vector の例 (2/2) コンテナの swap のときにアロケータを swap する・しない，を制御可 （propagate_on_container_*)
- 46. アロケータへの配慮 std::list の例 46 pointer head_; ..... MyClass v_; pointer next_; ..... std::list<MyClass> _ListNode MyClass v_; pointer next_; ..... _ListNode ・・・・・
- 56. ここから初級の話その１ 56
- 60. (de)?allocate をカスタマイズ してメモリっぽいものを扱う 60 仮想ページ 仮想アドレス空間 mmap new shm_open & mmap もしかして：Boost.Interprocessのアロケータ Boost.Interprocess のアロケータは stateful ですが， 標準のコンテナに乗せられます．
- 61. ここから初級の話その2 61
- 64. ここから中級の話その１ 64
- 66. pointer 型をスマート ポインタとしてカスタマイズ 66 Q. アロケータを使う側が allocate/construct に対応 する deallocate/destroy を ちゃんと呼び出すはずだから， スマートポインタにする必要 ないのでは？
- 67. 67 int main(){ vector<int> v(a); f(move(v)); ..... } void f(vector v){ ..... ..... } a.exe (デバッグビルド) b.dll (リリースビルド) デバッグビルドの new で獲得したメモリを リリースビルドの delete で解放＞＜； new/delete の ABI ⾮互換性の克服
- 68. pointer 型をスマート ポインタとしてカスタマイズ 68 template<typename T> struct RobustAlloc { typedef std::shared_ptr<T> pointer; ..... pointer allocate(size_t n) { return pointer( new char[n * sizeof(T)], [](void *p) { delete p[]; }); } void deallocate(pointer p, size_type n) { /* do nothing */ } };
- 69. 69 int main(){ RobustAlloc a; vector<int, RobustAlloc> v(a); f(move(v)); ..... } void f(vector v){ ..... ..... } a.exe (デバッグビルド) b.dll (リリースビルド) new/delete の ABI ⾮互換性の克服 デバッグビルドの new でメモリを獲得， デバッグビルドの delete で解放するのでO.K. （詳しくは 私の第1回 Boost.勉強会参照）
- 70. ここから中級の話その1.5 70
- 72. construct/destroy でコン テナ要素の⽣成をハック 72 template<typename T> struct MyAlloc { template<typenmae... Args> void construct(T *p, Args &&... args) { ::new ((void *)p) (std::forward<Args>(args)..., AnotherAlloc a_); } ..... AnotherAlloc a_; };
- 73. construct/destroy でコン テナ要素の⽣成をハック 73 template<typename T> struct MyAlloc { template<typenmae... Args> void construct(T *p, Args &&... args) { ::new ((void *)p) (std::forward<Args>(args)..., AnotherAlloc a_); } ..... AnotherAlloc a_; }; 元々のコンストラクタの引数に a_ を付け加えてコンストラクタを呼び出し
- 76. ここから中級の話その2 76
- 77. 77 Template<typename T> class IndirectPointer { T **p_; ..... T &operator*() { return **p_; } }; Template<typename T> class IndirectAlloc; アロケータカスタマイズに よる ptr_containers
- 78. 78 Template<typename T> IndirectAlloc<T>::allocate; sizeof(T) * n バイトではなく sizeof(T *) * n バイトを確保 アロケータカスタマイズに よる ptr_containers
- 79. 79 Template<typename T> IndirectAlloc<T>::allocate; Template<typename T> IndirectAlloc<T>::construct; sizeof(T) * n バイトではなく sizeof(T *) * n バイトを確保 （T 型のオブジェクト） アロケータカスタマイズに よる ptr_containers
- 81. アロケータカスタマイズに よる ptr_containers 81 vector<int, IndirectAlloc<int> > v; // boost::ptr_vector<int> 相当 list<int, IndirectAlloc<int> > l; // boost::ptr_list<int> 相当 さらにアロケータの construct を加工し て， factory に転送して動的多相な形で コンテナの要素を乗せることが可能．
- 85. vector の部分はメモリの再割り当て が必要だが， string の部分は超単純 な割り当て戦略でよい． vector<string> v; 85 vector<string> に string を 追加し続ける例
- 95. これからのアロケータ 95
- 100. 100 201z/xx/yy Cryolite Boost.勉強会 #n 大阪 Allocators@C++14 coming soon... 1z