向量push_back多次调用copy_constructor吗？

Question

我对向量push_back的行为感到有些困惑，在以下代码段中，我希望复制构造函数仅被调用两次，但输出表明并非如此。 是导致这种行为的向量内部重组吗？

输出：

 Inside default Inside copy with my_int = 0 Inside copy with my_int = 0 Inside copy with my_int = 1 

class Myint
{
private:
    int my_int;
public:
    Myint() : my_int(0) 
    {
        cout << "Inside default " << endl;
    }
    Myint(const Myint& x) : my_int(x.my_int)
    {
        cout << "Inside copy with my_int = " << x.my_int << endl;
    }

    void set(const int &x)
    {
        my_int = x;
    }
}

vector<Myint> myints;
Myint x;

myints.push_back(x);
x.set(1);
myints.push_back(x);

Answer 1

怎么了：

1. x是通过push_back插入的。 出现一个副本：用参数初始化新创建的元素。 my_int被视为零，因为x的默认构造函数my_int其初始化。

2. 第二个元素是push_back ; 由于已达到内部容量 ，因此向量需要重新分配内存。
   由于没有为Myint ¹隐式定义move构造函数，因此选择了复制构造函数。 第一个元素被复制到新分配的内存中（它的my_int仍然为零...因此复制构造函数再次将my_int显示为0 ），然后复制x来初始化第二个元素（与步骤1中的第一个元素一样）。 这次x将my_int设置为1，这就是复制构造函数的输出告诉我们的。

因此，通话总数为三。 这可能因一个实现而异，因为初始容量可能不同。 但是，最少要打两个电话。

您可以通过预先保留更多内存来减少副本数量-即更高的向量容量，因此无需重新分配：

myints.reserve(2); // Now two elements can be inserted without reallocation.

此外，在插入时，您可以删除副本：

myints.emplace_back(0);

这“放置”了一个新元素emplace_back是一个可变参数模板，因此可以接受任意数量的参数，然后将其转发给元素构造函数，而无需复制或移动。

¹因为有一个用户声明的副本构造函数。

Answer 2

当通过第二个push_back增加向量的大小时，必须将向量的现有内容复制到新缓冲区中。 要进行验证，请在第一个push_back之后输出myints.capacity() ，它应为1 。

Answer 3

这取决于为std::vector类型的对象保留了多少内存。 似乎在第一次执行push_back ，仅为一个元素分配了内存。 当第二次调用push_back时，将重新分配内存以为第二个元素保留内存。 在这种情况下，矢量中已经存在的元素将被复制到新位置。 然后添加第二个元素。

您可以自己保留足够的内存，以逃避复制构造函数的第二次调用：

vector<Myint> myints;
myints.reserve( 2 );

Answer 4

你明白了...它正在调整大小。 但我只是指出，如果您要依靠构造函数进行bean计数，​​您可能会对“放置”感兴趣：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

class Myint
{
private:
    int my_int;
public:
    explicit Myint(int value = 0) : my_int(value) 
    {
        cout << "Inside default " << endl;
    }
    Myint(const Myint& x) : my_int(x.my_int)
    {
        cout << "Inside copy with my_int = " << x.my_int << endl;
    }
    Myint(const Myint&& x) noexcept : my_int(x.my_int) {
        cout << "Inside move with my_int = " << x.my_int << endl;
    } 
};

int main() {
    vector<Myint> myints;
    myints.reserve(2);

    myints.emplace_back(0);
    myints.emplace_back(1);

    // your code goes here
    return 0;
}

那应该给你：

Inside default 
Inside default

而且，由于move构造函数上的noexcept ...如果删除reserve您将获得移动，而不是副本：

Inside default 
Inside default 
Inside move with my_int = 0

副本上移动的这种数据类型没有真正的优势。 但是从语义上讲，如果您的数据类型更“重”，并具有“移动”其成员的方式，这更像是将某个指针的所有权转移到大型数据结构，则可能会有很大的不同。

Answer 5

您假设复制构造函数的其他调用来自向量的内部重组是正确的。

请参阅此答案以获取更多详细信息： https : //stackoverflow.com/a/10368636/3708904

或出于需要构造副本的原因而给出以下答案： https : //stackoverflow.com/a/11166959/3708904