При включении в список нового узла необходимо получить для него память от распределителя, однако нам нужна память не для

, а для структуры , содержащей . Таким образом, объект становится практически бесполезным, потому что он выделяет память не для , а для . Теперь становится понятно, почему никогда не обращается к за памятью — последний просто не способен предоставить то, что требуется .

Следовательно,

нужны средства для перехода от имеющегося типа распределителя к соответствующему распределителю . Задача была бы весьма непростой, но по правилам распределитель памяти должен предоставить определение типа для решения этой задачи. Определение называется , но не все так просто — это определение вложено в структуру с именем , которая сама по себе является шаблоном, вложенным в распределитель, — причем последний тоже является шаблоном!

Пожалуйста, не пытайтесь вникать в смысл последней фразы. Вместо этого просто рассмотрите следующий фрагмент и переходите к дальнейшему объяснению:

В программе, реализующей

, возникает необходимость определить тип распределителя , соответствующего распределителю, существующему для . Тип распределителя для задается параметром . Учитывая сказанное, тип распределителя для должен выглядеть так:

А теперь будьте внимательны. Каждый шаблон распределителя 

(например, и т. д.) должен содержать вложенный шаблон структуры с именем . Предполагается, что получает параметр и не определяет ничего, кроме определения типа , где — просто имя для . В результате может перейти от своего распределителя объектов к распределителю объектов по ссылке

Может, вы разобрались во всем сказанном, а может, и нет (если думать достаточно долго, вы непременно разберетесь, но подумать придется — знаю по своему опыту). Но вам как пользователю STL, желающему написать собственный распределитель памяти, в действительности не нужно точно понимать суть происходящего. Достаточно знать простой факт: если вы собираетесь создать распределитель памяти и использовать его со стандартными контейнерами, ваш распределитель должен предоставлять шаблон

, поскольку стандартные шаблоны будут на это рассчитывать (для целей отладки также желательно понимать, почему узловые контейнеры никогда не запрашивают память у распределителей объектов ).

Ура! Наше знакомство со странностями распределителей памяти закончено. Позвольте подвести краткий итог того, о чем необходимо помнить при программировании собственных распределителей памяти:

• распределитель памяти оформляется в виде шаблона с параметром

, представляющим тип объектов, для которых выделяется память;

• предоставьте определения типов

и , но следите за тем, чтобы pointer всегда был эквивалентен , а — ;

• никогда не включайте в распределители данные состояния уровня объекта. В общем случае распределитель не может содержать нестатических переменных;

• помните, что функциям

передается количество объектов, для которых необходимо выделить память, а не объем памяти в байтах. Также помните, что эти функции возвращают указатели (через определение типа ) несмотря на то, что ни один объект еще не сконструирован;

• обязательно предоставьте вложенный шаблон

, от наличия которого зависит работа стандартных контейнеров.

Написание собственного распределителя памяти обычно сводится к копированию приличного объема стандартного кода и последующей модификации нескольких функций (в первую очередь

и ). Вместо того чтобы писать базовый код с самого начала, я рекомендую воспользоваться кодом с web-страницы Джосаттиса [23] или из статьи Остерна «What Are Allocators Good For?» [24].