【std::allocator】
标准库中包含一个名为allocator的类，允许我们将分配和初始化分离。使用allocator通常会提供更好的性能和更灵活的内存管理能力。
标准库allocator类定义在头文件memory中，它帮助我们将内存分配和对象构造分离开来。它提供一种类型感知的内存分配方法，它分配的内存是原始的、未构造的。
allocator支持的操作，如下：
下面是一段标准用法：
int test_allocator_1() { std::allocator<std::string> alloc; // 可以分配string的allocator对象 int n{ 5 }; auto const p = alloc.allocate(n); // 分配n个未初始化的string auto q = p; // q指向最后构造的元素之后的位置 alloc.construct(q++); // *q为空字符串 alloc.construct(q++, 10, 'c'); // *q为cccccccccc alloc.construct(q++, "hi"); // *q为hi std::cout << *p << std::endl; // 正确：使用string的输出运算符 //std::cout << *q << std::endl; // 灾难：q指向未构造的内存 std::cout << p[0] << std::endl; std::cout << p[1] << std::endl; std::cout << p[2] << std::endl; while (q != p) { alloc.destroy(--q); // 释放我们真正构造的string } alloc.deallocate(p, n); return 0; }
参考：
1、https://blog.csdn.net/fengbingchun/article/details/78943527
【std::recursive_mutex】
定义于头文件 <mutex>。
class recursive_mutex; // C++11 起
recursive_mutex 类是同步原语，能用于保护共享数据免受从个多线程同时访问。
recursive_mutex 提供排他性递归所有权语义：
- 调用方线程在从它成功调用
lock或try_lock开始的时期里占有recursive_mutex。此时期间，线程可以进行对lock或try_lock的附加调用。所有权的时期在线程调用unlock匹配次数时结束。 - 线程占有
recursive_mutex时，若其他所有线程试图要求recursive_mutex的所有权，则它们将阻塞（对于调用lock）或收到 false 返回值（对于调用try_lock）。 - 可锁定
recursive_mutex次数的最大值是未指定的，但抵达该数后，对lock的调用将抛出 std::system_error 而对try_lock的调用将返回 false 。
若 recursive_mutex 在仍为某线程占有时被销毁，则程序行为未定义。 recursive_mutex 类满足互斥 (Mutex) 和标准布局类型(StandardLayoutType) 的所有要求。
参考：
1、https://zh.cppreference.com/w/cpp/thread/recursive_mutex
【std::condition_variable】
#include <condition_variable> // std::condition_variable std::mutex mtx; // 全局互斥锁. std::condition_variable cv; // 全局条件变量. bool ready = false; // 全局标志位. void do_print_id(int id) { std::unique_lock <std::mutex> lck(mtx); while (!ready) // 如果标志位不为 true, 则等待... cv.wait(lck); // 当前线程被阻塞, 当全局标志位变为 true 之后,
// 线程被唤醒, 继续往下执行打印线程编号id. std::cout << "thread " << id << ' '; } void go() { std::unique_lock <std::mutex> lck(mtx); ready = true; // 设置全局标志位为 true. cv.notify_all(); // 唤醒所有线程. } int main() { std::thread threads[10]; // spawn 10 threads: for (int i = 0; i < 10; ++i) threads[i] = std::thread(do_print_id, i); std::cout << "10 threads ready to race... "; go(); // go! for (auto & th:threads) th.join(); return 0; }
第一种情况下，在线程被阻塞时，该函数会自动调用 lck.unlock() 释放锁，使得其他被阻塞在锁竞争上的线程得以继续执行。另外，一旦当前线程获得通知(notified，通常是另外某个线程调用 notify_* 唤醒了当前线程)，wait() 函数也是自动调用 lck.lock()，使得 lck 的状态和 wait 函数被调用时相同。
在第二种情况下（即设置了 Predicate），pred 相当于资源数量。只有当 pred 条件为 false 时调用 wait() 才会阻塞当前线程，并且在收到其他线程的通知后只有当 pred 为 true 时才会被解除阻塞。
#include <condition_variable> // std::condition_variable std::mutex mtx; std::condition_variable cv; int cargo = 0; bool shipment_available() { return cargo != 0; } // 消费者线程. void consume(int n) { for (int i = 0; i < n; ++i) { std::unique_lock <std::mutex> lck(mtx); cv.wait(lck, shipment_available); std::cout << cargo << ' '; cargo = 0; } } int main() { std::thread consumer_thread(consume, 10); // 消费者线程. // 主线程为生产者线程, 生产 10 个物品. for (int i = 0; i < 10; ++i) { while (shipment_available()) std::this_thread::yield(); std::unique_lock <std::mutex> lck(mtx); cargo = i + 1; cv.notify_one(); } consumer_thread.join(); return 0; }
std::condition_variable_any 介绍
与 std::condition_variable 类似，只不过 std::condition_variable_any 的 wait 函数可以接受任何 lockable 参数，而 std::condition_variable 只能接受 std::unique_lock<std::mutex> 类型的参数，除此以外，和 std::condition_variable 几乎完全一样。
参考：