C自定义分配器大小参数作为模板参数会引发编译器错误

Question

当我为我的容器使用自定义分配器时，以下代码给了我预期的结果（将大小sz保留为全局变量）

#include <cstddef> /* size_t */
#include <new> /* Only for bad_alloc */
#include <vector>
using std::vector;
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
std::size_t constexpr sz = 4;
template <typename T> class StaticAllocator {
protected:
    static T buf[sz];
public:
    typedef T value_type;
    T* allocate(std::size_t const n) {
        if (n > sz) throw std::bad_alloc();
        return buf;
    }
    void deallocate(T*, std::size_t) {}
};
template<typename T> T StaticAllocator<T>::buf[sz];
int main(void) {
    std::vector<char, StaticAllocator<char> > v;
    v.push_back('a');
    v.push_back('b');
    for (auto const& i : v) cout << i << endl;
}

其中，当我尝试将大小用作类的模板参数时，此版本的代码会给我带来编译器错误

#include <cstddef> /* size_t */
#include <new> /* bad_alloc */
#include <vector>
using std::vector;
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
template<typename T, std::size_t sz> class StaticAllocator {
protected:
    static T buf[sz];
public:
    typedef T value_type;
    T* allocate(std::size_t const n) {
        if (n > sz) throw std::bad_alloc();
        return buf;
    }
    void deallocate(T*, std::size_t) {}
};
template<typename T, std::size_t sz> T StaticAllocator<T, sz>::buf[sz];
int main(void) {
    std::vector<char, StaticAllocator<char, 4> > v;
    v.push_back('a');
    v.push_back('b');
    for (auto const& i : v) cout << i << endl;
}

Answer 1

要从类型T的分配器中获取某些类型U的分配器，成员别名模板std：：allocator\U traits：：rebind\U alloc

Alloc::重新绑定

请注意，参数是类型模板参数。在您的分配器中没有重新绑定。在第一种情况下

您需要手动添加重新绑定成员结构：

template<typename T, std::size_t sz>
class StaticAllocator {
    // ...

    template<class U>
    struct rebind {
        using other = StaticAllocator<U, sz>;
    };
};

还要注意，对于某些常规类型，您的分配器已损坏。首先，默认情况下，将初始化buf，构建sz对象S。然后，在破坏现有的之前，在同一位置新构造的SS将覆盖它。在重新分配时也会发生类似的事情。这可能导致未定义的行为。有关详细信息，请参阅此和此问题。

在现在删除的答案中提出了以下解决方案：从std：：分配器继承

template<typename T, std::size_t sz> class StaticAllocator : 
    public std::allocator<T> {
// ...
};

代码编译并运行，但是StaticAllocator：：allocate和StaticAllocator：：deallocate不被调用（至少在libstdc中是这样）。原因是在内部，std：：vector始终使用重新绑定来获取分配器类型：

using Tp_alloc_type = 
    typename gnu_cxx::alloc_traits<Alloc>::template rebind<Tp>::other;

重新绑定继承自std：：分配器