Как реализовать массив, который может расти до предела и никогда не выделяться?

Кроме того, push_back не будет иметь смысла для массива фиксированного размера./vector Пользователи потенциально могут запутаться из-за этого, поскольку вы измените его обычное значение.

Кроме того, похоже, что это просто запрос фрагмента кода, как это делается в домашних заданиях, без подробного объяснения вещей/требований и попыток на данный момент.

Написание с нуля того, что вы конкретно хотите в соответствии с вашими требованиями/потребностями, выглядит здесь лучшим подходом/идеей.

Распределитель на самом деле не является хорошим решением требования отсутствия распределения. Нет ничего плохого в том, чтобы обернуть отдельную переменную size и std::array в один класс (при этом размер массива является константой времени компиляции, а функции-члены обеспечивают требование, чтобы отдельная переменная size не превышала размер массива). Имейте в виду, что на практике размер массива ограничен «размером стека», который часто ограничивается квотами и значительно меньше доступной оперативной памяти.

Вероятно, вы можете использовать std::vector с собственным распределителем из буфера фиксированного размера, сохраняя при этом интерфейс. Вот то, что я использовал несколько лет назад, на основе массива: github.com/gbresearch/yadro/blob/master/container/…

@Gene Вы не можете сделать это с помощью std::allocator или, по крайней мере, напрямую. Требования распределителя требуют, чтобы его можно было копировать, и копия должна иметь возможность освободить память, выделенную оригиналом.

Это предлагается как std::inplace_vector (ранее: static_vector). Полная реализация доступна от многих третьих лиц, в частности boost::static_vector eastl::fixedVector, folly::small_vector<T, Size, folly::small_vector_policy::NoHeap>

Я думаю, вы имеете в виду «никогда не перераспределяет», вам придется выделить память хотя бы один раз.