push_back 与 emplace_back 到 std::vector<std::string></std::string>

Question

此处和此处存在类似的问题，但我认为我们还没有得到明确的答案，然后我重新提出问题。

C++11 标准有两种在 vector 末尾添加新元素的方法，它们是std::vector::push_back和std::vector::emplace_back 。

它们之间的区别在于std::vector::emplace_back构造对象，而std::vector::push_back基本上复制对象（或原始类型）或将其移动到 vector 的末尾。

然后std::vector::push_back看起来是将基本类型添加到std::vector中的更好选择。 例如：

std::vector<int> vVec;
vVec.push_back(10);
int iVar 30;
vVec.push_back(iVar);

但是当我们谈论对象时，我并不是很清楚。 让我们以 std::string 的向量为例。 如果我想添加一个文字字符串，我应该使用std::vector::emplace_back ，当我想复制或移动一个字符串对象时，我应该使用std::vector::push_back ？

为了更清楚地说明我在问什么，让我们看几个场景：

第一种情况：

std::vector<string> vVec;
std::string sTest("1st scenario");
vVec.push_back(sTest);  
vVec.emplace_back(sTest); 

Push_back 复制sTest并关联到 vVec 末尾的新元素，同时emplace_back在vVec末尾创建字符串对象并将vVec的内容sTest到其中。 在这种情况下哪个更有效或者无关紧要？

第二种情况：

std::vector<string> vVec;
std::string sTest1("2st scenario");
std::string sTest2("2st scenario");
vVec.push_back(move(sTest1));   
vVec.emplace_back(move(sTest2)); 

Push_back 已准备好移动语义，但是emplace_back会发生什么？ 在这种情况下哪个更有效？

第三种情况：

std::vector<string> vVec;
std::string sTest("3st scenario");
vVec.push_back(sTest.substr(4,4));
vVec.emplace_back(sTest.substr(4,4));

因为 std::string::substr 返回另一个 std::string 我们遇到与第二种情况相同的情况？

结论

如果std::vector::emplace_back仅在涉及文字（就地构造）时比std::vector::push_back更有效，那么使用它真的合理吗？ 如果是的话，你能给我一些例子吗？

重要的是要注意std::vector::emplace_back是在 c++11 中而不是在 c++0x 中实现的，那么我认为它有充分的理由存在。

Answer 1

它在您的三种场景中没有太大区别，因为这两个函数将在场景 1 中调用一个复制构造函数，在场景 2 或 3 中调用一个移动构造函数。

但是如果你想构造一个包含 10 个'x'字符的字符串怎么办？ 在这种情况下，您的选择是

vVec.push_back(std::string(10, 'x'));
vVec.emplace_back(10, 'x');

在这种情况下， push_back涉及调用自定义string构造函数，然后调用移动构造函数，但emplace_back直接调用自定义string构造函数，从而节省了对移动构造函数的调用。

std::string的移动构造函数可能不是什么大问题，但是当对象没有有效的移动构造函数时， emplace函数可以节省时间，并且即使类类型由于某种原因具有已删除的移动构造函数也可以使用。 （好吧，如果你删除移动和复制构造函数， std::vector会不高兴，但其他容器可以接受。）

Answer 2

首先让我们澄清一下：

emplace系列接受构造函数的参数，而不是对象本身。

然后它用这些参数就地构造对象，它永远不会构造临时对象然后将其复制或移动到容器中。

也就是说，将相同类型的对象作为参数正是复制和移动构造所做的，这就是为什么在您的示例中，它们调用相同的构造函数：它们是用已经构造string调用的。

emplace和push完全不同的地方是使用不是对象本身的构造函数参数调用emplace ： emplace不需要构造一个临时的然后复制到容器中。

std::vector<std::string> strvec;
strvec.emplace_back("abc")  //calls string(const char*)

strvec.push_back("abc")          //is equivalent to...
strvec.push_back(string("abc"))  //which calls string(const char*) then string(string&&)

Answer 3

我花了一段时间才真正理解使用 std::vector::emplace 的优势是什么，正如 aschepler 所说。

我发现更好的使用场景是当我们有自己的类在构造时接收一些数据。

为了更清楚，让我们假设我们有：

1. MyObject 的向量
2. MyObject 需要接收 3 个参数才能构造
3. 函数 get1stElem()、get2ndElem() 和 get3rdElem() 提供了构造 MyObject 实例所必需的元素

然后我们可以有这样一行：

vVec.emplace(get1stElem(), get2ndElem(), get3rdElem());

然后 std::vector::emplace 将比 std::vector::push_back 更有效地就地构造 MyObject。