自定义服务

定义自定义分配器的主要原因之一是提升性能。利用专用的自定义分配器可以提高程序的性能，又或提高内存使用效率，亦或两者兼而有之。默认分配器使用new操作符分配存储空间，而这常利用C语言堆分配函数(malloc())实现。由于堆分配函数常针对偶发的内存大量分配作优化，因此在为需要一次分配大量内存的容器(如矢量、双端队列)分配内存时，默认分配器一般效率良好。但是，对于映射表与双向链表这类需要频繁分配少量内存的容器来说，若采用默认分配器分配内存，则通常效率很低。除此之外，基于malloc()的默认分配器还存在许多问题，诸如较差的引用局部性，以及可能造成内存碎片化。

有鉴于此，在这一情况下，人们常使用基于内存池的分配器来解决频繁少量分配问题。与默认的"按需分配"方式不同，在使用基于内存池的分配器时，程序会预先为之分配大块内存(即"内存池")，而后在需要分配内存时，自定义分配器只需向请求方返回一个指向池内内存的指针即可;而在对象析构时，并不需实际解除分配内存，而是延迟到内存池的生命周期完结时才真正解除分配。

在"自定义分配器"这一话题上，已有诸多C++专家与相关作者参与探讨，例如斯科特·梅耶斯的作品《Effective STL》与安德烈·亚历山德雷斯库的《Modern C++ Design》都有提及。梅耶斯洞察到，若要求某一分配器的所有实例等效，则可移植的分配器必须不包含状态。虽然C++标准鼓励库的实现者支持带状态的分配器，但梅耶斯称，相关段落是"(看似)美妙的观点"，但也几乎是空话，并称分配器的限制"过于严苛"。

另外，在《C++程序设计语言》中，比雅尼·斯特劳斯特鲁普则认为"'严格限制分配器，以免各对象信息不同'，这点显然问题不大"(大意)，并指出大部分分配器并不需要状态，甚至没有状态时性能反倒更佳。他提出了三个自定义分配器的用例:内存池型的分配器、共享内存型分配器与垃圾回收型分配器，并展示了一个分配器的实现，此间利用了一个内部内存池，以快速分配/解除分配少量内存。但他也提到，如此优化可能已经在他所提供的样例分配器中实现。

自定义分配器的另一用途是调试内存相关错误。若要做到这一点，可以编写一个分配器，令之在分配时分配额外的内存，并借此存放调试信息。这类分配器不仅可以保证内存由同类分配器分配/解除分配内存，还可在一定程度上保护程序免受缓存溢出之害。

当初始化标准容器时，若需使用自定分配器，则可将其写入模板参数，以代替默认的std::allocator<T>，如下所示:

namespace std { template <class T, class Allocator = allocator<T> > class vector;// ...

正如其他所有C++类模板般，在初始化同一标准库容器时，若使用了不同的分配器，则所生成容器的类型亦不同。譬如，若函数需一整型矢量数组std::vector<int>作为参数，则其只能接受由默认分配器生成的整型矢量数组。

通过加入"作用域"分配器，C++11标准进一步强化了分配器接口，从而保证带有嵌套式内存分配特点的容器(如字符串矢量数组等)所分配到的内存皆来自容器自身的分配器。

另外，C++11标准删除了"给定类型的分配器在比较时总是相等"的模棱两可的要求，使带状态分配器不仅实用性得到提升，而且可管理进程外的共享内存。现今分配器的作用多为让程序员可以控制容器的内存分配，而非适应基底硬件的地址模型。事实上，C++11标准删去了分配器"自适应地址模型"的功能，结果抹消了其设计初衷。