push_back vs emplace_back

Question

我对@9​​87654324@ 和emplace_back 之间的区别有点困惑。

void emplace_back(Type&& _Val);
void push_back(const Type& _Val);
void push_back(Type&& _Val);

由于push_back 重载采用右值引用，我不太明白emplace_back 的用途是什么？

Answer 1

除了访客所说的：

MSCV10 提供的函数void emplace_back(Type&& _Val) 不符合标准且是多余的，因为正如您所说，它严格等同于push_back(Type&& _Val)。

但是emplace_back的真正C++0x形式真的很有用：void emplace_back(Args&&...);

而不是采用value_type，它采用可变参数列表，这意味着您现在可以完美地转发参数并将对象直接构造到容器中，而无需任何临时参数。

这很有用，因为无论 RVO 和移动语义带来多少聪明才智，仍然存在一些复杂的情况，即 push_back 可能会进行不必要的复制（或移动）。例如，使用std::map 的传统insert() 功能，您必须创建一个临时文件，然后将其复制到std::pair<Key, Value> 中，然后将其复制到地图中：

std::map<int, Complicated> m;
int anInt = 4;
double aDouble = 5.0;
std::string aString = "C++";

// cross your finger so that the optimizer is really good
m.insert(std::make_pair(4, Complicated(anInt, aDouble, aString))); 

// should be easier for the optimizer
m.emplace(4, anInt, aDouble, aString);

那么为什么他们没有在 MSVC 中实现正确版本的 emplace_back 呢？其实前段时间我也被它打扰了，所以我在Visual C++ blog上问了同样的问题。这是来自微软 Visual C++ 标准库实现的官方维护者 Stephan T Lavavej 的回答。

问：beta 2 emplace 函数现在只是某种占位符吗？

答：您可能知道，可变参数模板 VC10 中没有实现。我们 用预处理器模拟它们 机器之类的东西 make_shared<T>()，元组和新的 <functional> 中的东西。这 预处理器机器相对 难以使用和维护。还， 它显着影响编译 速度，因为我们必须反复 包括子标题。由于一个 结合我们的时间限制 和编译速度问题，我们 没有模拟可变参数模板 在我们的 emplace 函数中。

当可变参数模板 在编译器中实现，你可以 期望我们会利用 他们在图书馆，包括在 我们的 emplace 函数。我们采取 非常重视一致性，但是 不幸的是，我们不能做所有事情 一下子。

这是一个可以理解的决定。每个尝试过一次用预处理器可怕的技巧来模拟可变参数模板的人都知道这些东西有多恶心。

Answer 2

emplace_back 不应采用 vector::value_type 类型的参数，而是转发给附加项的构造函数的可变参数。

template <class... Args> void emplace_back(Args&&... args); 

可以传递value_type，它将被转发到复制构造函数。

因为它转发参数，这意味着如果你没有右值，这仍然意味着容器将存储“复制”副本，而不是移动副本。

 std::vector<std::string> vec;
 vec.emplace_back(std::string("Hello")); // moves
 std::string s;
 vec.emplace_back(s); //copies

但以上内容应该与push_back 所做的相同。它可能更适用于以下用例：

 std::vector<std::pair<std::string, std::string> > vec;
 vec.emplace_back(std::string("Hello"), std::string("world")); 
 // should end up invoking this constructor:
 //template<class U, class V> pair(U&& x, V&& y);
 //without making any copies of the strings

Answer 3

emplace_back 的优化可以在下一个示例中演示。

对于emplace_back 构造函数A (int x_arg) 将被调用。而对于 push_back A (int x_arg) 先调用，move A (A &&rhs) 后调用。

当然，构造函数必须标记为explicit，但对于当前示例来说，最好去掉显式性。

#include <iostream>
#include <vector>
class A
{
public:
  A (int x_arg) : x (x_arg) { std::cout << "A (x_arg)\n"; }
  A () { x = 0; std::cout << "A ()\n"; }
  A (const A &rhs) noexcept { x = rhs.x; std::cout << "A (A &)\n"; }
  A (A &&rhs) noexcept { x = rhs.x; std::cout << "A (A &&)\n"; }

private:
  int x;
};

int main ()
{
  {
    std::vector<A> a;
    std::cout << "call emplace_back:\n";
    a.emplace_back (0);
  }
  {
    std::vector<A> a;
    std::cout << "call push_back:\n";
    a.push_back (1);
  }
  return 0;
}

输出：

call emplace_back:
A (x_arg)

call push_back:
A (x_arg)
A (A &&)

Answer 4

另一个列表示例：

// constructs the elements in place.                                                
emplace_back("element");

// creates a new object and then copies (or moves) that object.
push_back(ExplicitDataType{"element"});

Answer 5

emplace_back 的特定用例：如果您需要创建一个临时对象，然后将其推送到容器中，请使用 emplace_back 而不是 push_back。它将在容器内就地创建对象。

注意事项：

1. push_back 在上述情况下会创建一个临时对象并移动它 进入容器。但是，用于emplace_back 的就地构造会更多 比构造然后移动对象（这通常涉及一些复制）更高效。
2. 一般情况下，您可以在所有情况下使用emplace_back 而不是push_back，这不会有太大问题。 （见exceptions）

Answer 6

这里显示了 push_back 和 emplace_back 的一个很好的代码。

http://en.cppreference.com/w/cpp/container/vector/emplace_back

您可以在 push_back 上看到移动操作，而不是在 emplace_back 上。

Answer 7

emplace_back 一致性实现将在添加到向量时将参数转发给 vector<Object>::value_typeconstructor。我记得 Visual Studio 不支持可变参数模板，但 Visual Studio 2013 RC 将支持可变参数模板，所以我猜会添加一个符合要求的签名。

对于emplace_back，如果您将参数直接转发给vector<Object>::value_type 构造函数，那么严格来说，您不需要为emplace_back 函数提供可移动或可复制的类型。在vector<NonCopyableNonMovableObject> 的情况下，这没有用，因为vector<Object>::value_type 需要一个可复制或可移动的类型来增长。

但请注意这可能对std::map<Key, NonCopyableNonMovableObject> 有用，因为一旦您在地图中分配了一个条目，就不需要再移动或复制它了，这与vector 不同，这意味着您可以有效地将std::map 与既不可复制也不可移动的映射类型一起使用。