Step 02 — 接入 Allocator

不要直接 new T[n] / delete[]。原因有三：

1. new T[n] 会构造 n 个 T，立刻要求默认构造函数。
2. 自定义分配器（池、统计、arena）插不进去。
3. vector 需要的是“原始内存”，对象生命周期要自己管。

正确的入口是 std::allocator_traits<Allocator>：

std::allocator<T> 只是默认值。用户传入的 CountingAllocator 只要提供 allocate / deallocate（以及可选的 construct / destroy），traits 会补齐其余接口。

空分配器不要占空间

std::allocator 是空类。C++20 的 [[no_unique_address]] 让它和 data_ 重叠，避免 Vector<int> 无故比三个指针/整数更大。作业纸里已经写了：

[[no_unique_address]] Allocator alloc_{};

get_allocator() 也已经实现，不用改。

在作业纸里改哪里

全文搜索 TODO(step 02)，一共三处。用下面三段分别整段替换对应的类外定义（从 template <typename T, typename Allocator> 到函数结束的 }）。

不要把代码贴进 class 里面。

可粘贴代码

template <typename T, typename Allocator>
T* Vector<T, Allocator>::allocate_n(size_type n) {
    if (n == 0) {
        return nullptr;
    }
    return std::to_address(AllocTraits::allocate(alloc_, n));
}

template <typename T, typename Allocator>
void Vector<T, Allocator>::deallocate_n(T* ptr, size_type n) noexcept {
    if (ptr == nullptr) {
        return;
    }
    AllocTraits::deallocate(alloc_, ptr, n);
}

template <typename T, typename Allocator>
typename Vector<T, Allocator>::size_type
Vector<T, Allocator>::max_size() const noexcept {
    const auto alloc_max = AllocTraits::max_size(alloc_);
    const auto diff_max =
        static_cast<size_type>(std::numeric_limits<difference_type>::max());
    return alloc_max < diff_max ? alloc_max : diff_max;
}

注意：

• n == 0 不要 allocate。有的分配器对 0 不友好；空 vector 保持 data_ == nullptr 也更简单。
• deallocate(nullptr) 不要调用。标准只保证你还回 allocate 得到的指针。
• std::to_address 把可能的 fancy pointer 转成 T*，后面全部按裸指针算术处理。
• max_size 取分配器上限和 ptrdiff_t 能表示的最大值里较小的那个，避免 end() - begin() 溢出。

allocate 只给你未初始化的 sizeof(T) * n 字节。此时对 ptr[i] 做 T 的成员访问是未定义行为。下一步才在上面 construct。

验收

这三步本身还没有独立测试会去调 allocate_n（那要等 reserve）。抄完先确认能编译：

cmake --build build

自定义分配器测试在全抄完后跑：

./build/vector_tests --gtest_filter='CustomAllocator*'

cmake --build build
./build/vector_tests --gtest_filter='CustomAllocator*'