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cpp中vector的push_back和emplace_back精简小结

news 2024/11/14 14:38:02

push_back 和 emplace_back

网络上讲这两个操作差异的文章很多，这里仅从使用差异分析。

定义

在这里插入图片描述

假设：

控制变量：当前vector能够容下push_back和emplace_back的所有元素，没有触发扩容操作。使用vector.reserve();
push_back和emplace_back操作的对象类型：
1. 普通变量、普通变量
2. 普通变量、临时变量
3. 临时变量、普通变量
4. 临时变量、临时变量

实验的类Foo

#include <iostream>
#include <vector>class Foo {
public:// default ctorFoo(int value = 0) : value_(value) {std::cout << "Foo(int value = 0)" << std::endl;}// copy ctorFoo(const Foo& foo) : value_(foo.value_) {std::cout << "Foo(const Foo& foo)" << std::endl;}// move ctorFoo(Foo&& foo) : value_(foo.value_) {foo.value_ = 0;std::cout << "Foo(Foo&& foo)" << std::endl;}// copy assignment Foo& operator=(const Foo& foo) {value_ = foo.value_;std::cout << "Foo& operator=(const Foo& foo)" << std::endl;return *this;}// move assignmentFoo& operator=(Foo&& foo) {value_ = foo.value_;foo.value_ = 0;std::cout << "Foo& operator=(Foo&& foo)" << std::endl;return *this;}// dtor~Foo() {std::cout << "~Foo()" << std::endl;}private:int value_;
};

1. 普通变量、普通变量

int main() {std::vector<Foo> vFoos;vFoos.reserve(2);       // 防止vector扩容std::cout << vFoos.capacity() << std::endl;Foo foo(20);            // 普通变量std::cout << "----------------------------------" << std::endl;vFoos.push_back(foo);    std::cout << "----------------------------------" << std::endl;vFoos.emplace_back(foo);std::cout << "----------------------------------" << std::endl;
}

输出：

2
Foo(int value = 0)
----------------------------------
Foo(const Foo& foo)
----------------------------------
Foo(const Foo& foo)
----------------------------------
~Foo()
~Foo()
~Foo()

分析：
两者目标就是把普通变量foo的信息放到vector上，但是foo可能后续还得用，所以不能强行移动，只能使用拷贝构造函数。

2. 普通变量、临时变量

int main() {std::vector<Foo> vFoos;vFoos.reserve(2);       // 防止vector扩容std::cout << vFoos.capacity() << std::endl;Foo foo(20);            // 普通变量std::cout << "----------------------------------" << std::endl;vFoos.push_back(foo);    std::cout << "----------------------------------" << std::endl;vFoos.emplace_back(1);std::cout << "----------------------------------" << std::endl;
}

输出：

2
Foo(int value = 0)
----------------------------------
Foo(const Foo& foo)
----------------------------------
Foo(int value = 0)
----------------------------------
~Foo()
~Foo()
~Foo()

分析：
可以看见emplace_back是直接在vector管理的堆上内存原地调用构造函数。

3. 临时变量、普通变量

int main() {std::vector<Foo> vFoos;vFoos.reserve(2);       // 防止vector扩容std::cout << vFoos.capacity() << std::endl;Foo foo(20);            // 普通变量std::cout << "----------------------------------" << std::endl;vFoos.push_back({1});    std::cout << "----------------------------------" << std::endl;vFoos.emplace_back(foo);std::cout << "----------------------------------" << std::endl;
}

输出

2
Foo(int value = 0)
----------------------------------
Foo(int value = 0)
Foo(Foo&& foo)
~Foo()
----------------------------------
Foo(const Foo& foo)
----------------------------------
~Foo()
~Foo()
~Foo()

分析：
push_back先根据传入的实参{1}调用构造函数以创建一个栈上的临时对象，然后使用移动/拷贝构造函数将其信息放到vector管理的堆上。这里是使用移动还是拷贝构造比较讲究？换位思考，编译器是能用移动就绝不用拷贝。可能在这个实验的类里两个构造函数的工作类似，但是移动构造对于管理堆上内存的类而言是远比拷贝构造轻量的。深拷贝？

4. 临时变量、临时变量

int main() {std::vector<Foo> vFoos;vFoos.reserve(2);       // 防止vector扩容std::cout << vFoos.capacity() << std::endl;std::cout << "----------------------------------" << std::endl;vFoos.push_back({1});    std::cout << "----------------------------------" << std::endl;vFoos.emplace_back(1);std::cout << "----------------------------------" << std::endl;
}

输出:

2
----------------------------------
Foo(int value = 0)
Foo(Foo&& foo)
~Foo()
----------------------------------
Foo(int value = 0)
----------------------------------
~Foo()
~Foo()