C++ 容器的分配器（Allocator）是什么？（如何自定义内存分配策略）

• 必须实现 rebind，否则 std::map> 会编译失败（内部节点类型不同，需要转成对应 StackAllocator）
• operator== 必须返回 true：标准假定同类型 Allocator 可互换，否则容器 move 构造或 swap 时行为未定义
• 没实现 construct()/destroy()？C++11 起可依赖默认版本，但若要支持 placement-new 异常安全，还是得显式写

allocator_traits 怎么帮你少写几十行样板代码

手写完整 Allocator 很容易漏掉 max_size()、select_on_container_copy_construction() 这类冷门接口，而 std::allocator_traits 就是干这个的：它给你的 Allocator “打补丁”，提供合理默认实现。

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比如你只写了 allocate()/deallocate()，其他全靠 traits：

template 
struct MinimalAlloc {
  using value_type = T;
  T* allocate(size_t n) { return static_cast(malloc(n * sizeof(T))); }
  void deallocate(T* p, size_t) { free(p); }
  bool operator==(const MinimalAlloc&) const noexcept { return true; }
  bool operator!=(const MinimalAlloc&) const noexcept { return false; }
};
// 使用时：
std::vector> v;
// traits 自动补全 construct/destroy/max_size/select_on_copy 等

性能影响：零开销。traits 全是 constexpr 静态函数，编译期就内联了。

• 仍需手动提供 value_type 和 operator==，这是 traits 无法推导的底线
• select_on_container_copy_construction() 默认返回 *this，但若你 Allocator 持有状态（如 arena ID），就得重写它来隔离副本
• C++20 起 allocator_traits::allocate 支持传 const std::pmr::polymorphic_allocator&，但普通自定义 Alloc 不涉及 PMR 时不用管

哪些容器真的会用到 Allocator，哪些只是“摆设”

std::string、std::vector、std::deque、std::list、std::map 都尊重 Allocator；但 std::array 不用（编译期大小固定），std::optional、std::variant 也不用（内部不动态分配）。最容易被忽略的是：即使你写了 Allocator，std::vector::reserve() 仍可能触发多次 allocate() + deallocate() + construct()，因为扩容时旧内存要整体搬移。

兼容性坑：

• MSVC 2019 以前对非标准 Allocator 的 std::vector::shrink_to_fit() 支持不全，可能静默退回到默认分配器
• libc++（macOS/iOS）要求 Allocator 的 deallocate() 必须能安全接受 null 指针；libstdc++（Linux GCC）不强制，但写成 if (p) ::operator delete(p); 更稳妥
• std::unordered_map 的桶数组分配行为因实现而异：GCC 用 allocator_traits::allocate，Clang 可能绕过 traits 直接调 allocate()，所以别省略 rebind

真正难的不是写 allocator，是让它和所有容器、所有 STL 版本、所有编译器都安静共处——哪怕只漏一个 operator==，也可能在某次 release 构建中才暴露。