std::vector emplace_back 实现

Question

我实现的 push_back 函数：

void push_back(T& num) {
    my_vec[index] = num;
    index++;
}

还有 emplace_back 函数：

template<class... Args>
void emplace_back(Args&&... args) {
    push_back(T(std::forward<Args>(args)...));
}

你觉得这有什么问题吗？如果是，请告诉我

另外，请告诉我这是如何工作的？

请注意：emplace_back 不是我的实现，我是从其他问题中获取的，因为我正在寻找一种方法来实现我自己的 emplace_back。

Answer 1

你觉得这有什么问题吗？

你并没有真正接受这个。还有一个任务。

std::vector<T> 不分配T 的数组。它使用T 数组的大小和对齐方式分配原始内存，然后在该原始内存中实例化对象。

考虑到这一点，您可能应该根据emplace_back 来实现push_back，而不是相反。

template <typename T>
class my_vector {
    T * start;
    std::size_t size;
    std::size_t capacity;

    void grow(); // Implementation of this is left as an exercise to the reader

public:
    template <typename... Args>
    reference emplace_back(Args&&... args) {
        if (size == capacity) grow();
        return *new (start + size++) T(std::forward<Args>(args)...);
    }

    reference push_back(const T & t) { return emplace_back(t); }
    reference push_back(T && t) { return emplace_back(std::move(t)); }
}

另外，请告诉我这是如何工作的？

template <typename... Args> 允许零个或多个类型匹配此模板，然后T(std::forward<Args>(args)...) 使用这些参数构造T，"perfectly forwarding" 它们，即右值作为右值传递，左值作为左值传递。

注意因为std::vector 不是new[]，所以在 C++ 20 之前，您不能实现与std::vector 类似的行为完全的东西，因为它必须能够返回指向T 数组的指针来自data 而不构造T 的数组。

Answer 2

emplace_back 的重点是在原地构造一个对象。您的实现构造一个对象，然后将其复制到my_vec。

您的实现不适用于不可复制的类型。例如。这不会编译：

Vector<std::thread> v;
v.emplace_back([](){});
v.push_back(std::thread([](){}));

更改 push_back 以通过右值引用获取它的参数将解决问题：

void push_back(T&& num) {
    my_vec[index] = std::move(num);
    index++;
}

template<class... Args>
void emplace_back(Args&&... args) {
    push_back(T(std::forward<Args>(args)...));
}

然而，我认为大多数标准库实现都是使用emplace_back 作为最低级别的函数来实现的：

void push_back(T&& num) {
    emplace_back(std::move(num));
}

template<class... Args>
void emplace_back(Args&&... args) {
    my_vec[index] = T(std::forward<Args>(args)...);
    index++;
}

这样可以更轻松地实现复制值的push_back 重载：

void push_back(const T& num) {
    emplace_back(num);
}

请注意，此实现正在使用移动分配，这仍然不是 emplace_back 的意图，它需要在未初始化的内存上使用放置新的位置构造一个对象，但假设 my_vec 是一个对象数组或类似它最好的你可以这样做（没有完全实现 std::vector 的语义，这是相当复杂的）。