C++STL中emplace_back()和push_back()的区别

emplace_back()和push_back()的区别

先来看几个例子：

#include<iostream>
using namespace std;

class A{
public:
    A(){
        cout<<"A construct function."<<endl;
    }
    ~A(){
        cout<<"A destory function."<<endl;
    }
};



int main(){
    A a;
    return 0;
}

运行输出为：

A construct function.
A destory function.

没有什么问题。

再看下面这个例子：

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

class A{
public:
    A(){
        cout<<"A construct function."<<endl;
    }
    ~A(){
        cout<<"A destory function."<<endl;
    }
};



int main(){
    vector<A> vec;
    A a;
    vec.push_back(a);
    return 0;
}

输出结果为：

A construct function.
A destory function.
A destory function.

为什么只调用了一次构造函数，却调用了两次析构函数？因为push_back应该是调用了一次拷贝构造函数，但程序中并没有显式实现拷贝构造函数。

下面加上拷贝构造函数试一试：

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

class A{
public:
    A(){
        cout<<"A construct function."<<endl;
    }
    A(const A &a){
        cout<<"A copy construct function."<<endl;
    }
    ~A(){
        cout<<"A destory function."<<endl;
    }
};



int main(){
    vector<A> vec;
    A a;
    vec.push_back(a);
    return 0;
}

输出结果为：

A construct function.
A copy construct function.
A destory function.
A destory function.

验证了我们的想法。

下面我们尝试在A类中加入类成员变量。

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

class A{
public:
    int val;
    A(int n){
        val = n;
        cout<<"A construct function."<<endl;
    }
    A(const A &a){
        val = a.val;
        cout<<"A copy construct function."<<endl;
    }
    ~A(){
        cout<<"A destory function."<<endl;
    }
};



int main(){
    vector<A> vec;
    A a(9);
    vec.push_back(a);
    cout<<vec[0].val<<endl;
    return 0;
}

输出结果为：

A construct function.
A copy construct function.
9
A destory function.
A destory function.

如果我们想直接在push_back中添加新的对象，而不想先在外面构造一个临时变量，应该怎么办？直接在push_back中构造？

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

class A{
public:
    int val;
    A(int n){
        val = n;
        cout<<"A construct function."<<endl;
    }
    A(const A &a){
        val = a.val;
        cout<<"A copy construct function."<<endl;
    }
    ~A(){
        cout<<"A destory function."<<endl;
    }
};



int main(){
    vector<A> vec;
    vec.push_back(9);
    cout<<vec[0].val<<endl;
    return 0;
}

输出结果为：

A construct function.
A copy construct function.
A destory function.
9
A destory function.

我们发现，在push_back直接构造，本质依然是需要先调用构造函数构造一个临时变量，再把这个临时变量拷贝构造进入vector的内存空间中。

这时我们考虑使用emplace_back

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

class A{
public:
    int val;
    A(int n){
        val = n;
        cout<<"A construct function."<<endl;
    }
    A(const A &a){
        val = a.val;
        cout<<"A copy construct function."<<endl;
    }
    ~A(){
        cout<<"A destory function."<<endl;
    }
};



int main(){
    vector<A> vec;
    vec.emplace_back(9);
    cout<<vec[0].val<<endl;
    return 0;
}

输出结果为：

A construct function.
9
A destory function.

可以看到emplace_back没有构造临时对象，而是直接在vector的内存空间中原地构造。这样就比push_back效率更高。

总结

在C++ STL中，push_back()函数向容器中加入一个临时对象（右值元素）时，首先会调用构造函数生成这个对象，然后调用拷贝构造函数将这个对象放入容器中，最后释放临时对象。而emplace_back()函数向容器中加入临时对象，临时对象原地构造，没有拷贝或移动的操作，所以效率比较高。