STL allocator 內存管理機制全解析
allocator 封裝了標準庫的內存管理，所有容器、string、算法、部分 iostream 均通過它分配/釋放內存。容器模板第二參數指定 allocator 類型，默認 std::allocator<T>。
GCC 4.8 實現的主要 allocator
1. __gnu_cxx::new_allocator（默認）
- 直接包裝
::operator new / operator delete。
- 無內存池，每次分配直接向系統請求。
- 「內存未回收」通常是 libc 的緩存未歸還 OS，非 STL 問題。
2. __gnu_cxx::malloc_allocator
- 直接包裝
malloc / free。
- 用法：
vector<int, __gnu_cxx::malloc_allocator<int>> v;
3. __gnu_cxx::array_allocator
- 使用預分配的固定內存塊，
_M_array 指向塊起始，_M_used 記錄偏移。
- 分配極快（指針移動），但超出塊大小拋出異常。適合已知最大內存、追求極致性能場景。
4. __gnu_cxx::debug_allocator
- 包裝任意 allocator，分配時額外存儲請求大小，釋放時校驗，檢測內存越界/洩漏。
- 調試用，有額外空間開銷。
5. __pool_alloc (舊版默認，SGI STL 風格)
- 帶內存池：>128 bytes 直接
operator new；≤128 bytes 從 free list 取，按 8 bytes 對齊分級（16 個桶）。
- 內存不歸還 OS，程序結束時釋放。減少碎片、提高小塊分配速度。
- 侯捷《STL源碼剖析》第二章詳細講解。
如何選擇？
- 一般情況：默認
new_allocator 即可。
- 需與 C 接口交互：
malloc_allocator。
- 高性能、固定內存上限：
array_allocator。
- 調試內存錯誤：
debug_allocator 包裝目標 allocator。
- 大量小對象、關注碎片：舊版
__pool_alloc 或自定義池。
參考資料
GCC 官方手冊：Memory Management
