一文读懂emplace

假设给定A类, 代码如下

#include 
#include 

class A {
 public:
  A() { std::cout << "默认构造" << this << std::endl; }
  A(const A&) { std::cout << "拷贝构造" << this << std::endl; }
  A(A&&) { std::cout << "移动构造" << this << std::endl; }
  A(const int) { std::cout << "带参构造" << this << std::endl; }
};

int main() {
  // 左值
  std::vector a_vec;
  a_vec.reserve(8);
  A a;
  std::cout << "push_back:" << std::endl;
  a_vec.push_back(a);
  std::cout << "emplace_back:" << std::endl;
  a_vec.emplace_back(a);
  return 0;
}

输出:

默认构造0x7ffcf8ce3efc
push_back:
拷贝构造0x185ac26
emplace_back:
拷贝构造0x185ac27

结论: 当给emplace_back和push_back传入左值时, 两者效率无区别, 成本都是一次拷贝构造

int main() {
  // 右值
  std::vector a_vec;
  a_vec.reserve(8);
  std::cout << "push_back:" << std::endl;
  a_vec.push_back(A());
  std::cout << "emplace_back:" << std::endl;
  a_vec.emplace_back(A());
  return 0;
}

输出:

push_back:
默认构造0x7ffdb3d98f6c
移动构造0x2162c26
emplace_back:
默认构造0x7ffdb3d98f6c
移动构造0x2162c27

结论: 当给emplace_back和push_back传入右值时, 两者效率无区别, 成本都是一次默认构造(本例中构造了临时对象, 如果使用std::move则无此次默认构造)加一次移动构造

int main() {
  // 带参构造参数
  std::vector a_vec;
  a_vec.reserve(8);
  std::cout << "push_back:" << std::endl;
  a_vec.push_back(1);
  std::cout << "emplace_back:" << std::endl;
  a_vec.emplace_back(1);
  return 0;
}

输出:

push_back:
带参构造0x7ffc7fc49a3c
移动构造0x191cc26
emplace_back:
带参构造0x191cc27

结论: 当给emplace_back和push_back传入带参构造参数时, 两者效率出现了区别, push_back的成本是一次带参构造加一次移动构造, emplace_back的成本仅为一次带参构造, 这种情况下, emplace_back效率高于push_back

此情形中需要注意的一些细节:

1. 如果带参构造函数前使用explicit修饰, 则只有使用emplace_back才能通过编译, push_back会报错, 因为无法进行隐式转换

2. 如果带参构造函数有两个参数, 即A(const int, const int) { std::cout << "带参构造" << this << std::endl; }, 则emplace_back可以这样写: emplace_back(1, 2);, 但push_back只能写成push_back({1, 2});, 这是因为emplace_back用的是可变参数模板