[c++] push_back和emplace_back的区别

介绍

emplace操作是C++11新特性，新引入的三个操作emplace_front、emplace 和 emplace_back，分别对应push_front、insert 和push_back，允许我们将元素放在容器头部、一个指定的位置和容器尾部[1]。
本文以emplace_back和push_back为例讲解两者的区别。

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区别

1. 调用push_back时，参数为元素类型的对象，这个对象被拷贝到容器中。
2. 调用emplace_back时，参数与该元素类型构造函数的参数相同，会在容器管理的内存空间内直接创建对象。

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使用场景

有类A如下：

class A
{
public:
	A(int x) { x_ = x; };
	A(const A& a) { x_ = a.x_; };
private:
	int x_;
};

1. 若push_back/emplace_back传递的参数为未被构造的对象，即在传递参数时构建对象，如vec.push_back(A(1)) / vec.emplace_back(1)，这种情况下两种方法涉及的操作为

   push_back

   • 新建临时对象
   • 将该临时对象拷贝至容器末尾
   • 销毁该临时对象

   emplace_back

   • 在容器末尾新建对象

2. 若push_back/emplace_back传递的参数为已被构造的对象，如A a(1); vec.push_back(a) / vec.emplace_back(a)，这种情况下两种方法涉及的操作相同：

   push_back

   • 将该对象拷贝至容器末尾

   emplace_back

   • 将该对象拷贝至容器末尾

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示例

代码：

#include <iostream>
#include <vector>


using namespace std;


class A
{
public:
    A (int x = 0) { x_ = x; cout << "constructor : " << x_ << endl; };
    A (const A& a) { x_ = a.x_; cout << "copy constructor : " << x_ << endl; };
    ~A () { cout << "destructor : " << x_ << endl; };

private:
    int x_;
};


int main()
{
    A a(2);
    cout << "##### push_back #####" << endl;
    vector<A> vec_push;
    cout << "capacity : " << vec_push.capacity() << endl << endl;

    vec_push.push_back(A(1));		// 未被构造的对象
    cout << "capacity : " << vec_push.capacity() << endl << endl;

    vec_push.push_back(a);			// 已被构造的对象
    cout << "capacity : " << vec_push.capacity() << endl << endl;

    
    cout << "\n\n##### emplace_back #####" << endl;
    vector<A> vec_emplace;
    cout << "capacity : " << vec_emplace.capacity() << endl << endl;

    vec_emplace.emplace_back(1);	// 未被构造的对象
    cout << "capacity : " << vec_emplace.capacity() << endl << endl;

    vec_emplace.emplace_back(a);	// 已被构造的对象
    cout << "capacity : " << vec_emplace.capacity() << endl << endl;
    

    cout << "\n\n##### exit #####" << endl;
    return 0;
}

运行结果：

constructor : 2
##### push_back #####
capacity : 0

constructor : 1
copy constructor : 1
destructor : 1
capacity : 1

copy constructor : 2
copy constructor : 1				# 这次拷贝构造的开销由vector扩容引起
destructor : 1						# 这次析构的开销由vector扩容引起
capacity : 2



##### emplace_back #####
capacity : 0

constructor : 1
capacity : 1

copy constructor : 2
copy constructor : 1				# 这次拷贝构造的开销由vector扩容引起
destructor : 1						# 这次析构的开销由vector扩容引起
capacity : 2



##### exit #####
destructor : 1
destructor : 2
destructor : 1
destructor : 2
destructor : 2

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参考

[1] C++11新特性emplace操作
[2] C++无序关联容器（一）-使用场合和常用函数
[3] emplace与insert

如有错误，请大家及时指正 ????