Push_back vs emplace_back

Я немного смущен относительно разницы между push_back и emplace_back.

void emplace_back(Type&& _Val);
void push_back(const Type& _Val);
void push_back(Type&& _Val);

Как есть перегрузка push_back с использованием ссылки rvalue, я не совсем понимаю, чем становится цель emplace_back?

ОТВЕТЫ

Ответ 1

В дополнение к тому, что посетитель сказал:

Функция void emplace_back(Type&& _Val) предоставляемая MSCV10, не соответствует и избыточна, поскольку, как вы заметили, она строго эквивалентна push_back(Type&& _Val).

Но реальная C++ 0x форма emplace_back действительно полезно: void emplace_back(Args&&...);

Вместо значения value_type требуется переменный список аргументов, что означает, что теперь вы можете безошибочно пересылать аргументы и напрямую создавать объект в контейнере без какого-либо временного объекта.

Это полезно, потому что независимо от того, насколько умные RVO и семантика перемещения приносят в таблицу, все еще существуют сложные случаи, когда push_back может создавать ненужные копии (или перемещаться). Например, с помощью традиционной функции insert() в std::map вы должны создать временный файл, который затем будет скопирован в std::pair<Key, Value>, который затем будет скопирован в карту:

std::map<int, Complicated> m;
int anInt = 4;
double aDouble = 5.0;
std::string aString = "C++";

// cross your finger so that the optimizer is really good
m.insert(std::make_pair(4, Complicated(anInt, aDouble, aString))); 

// should be easier for the optimizer
m.emplace(4, anInt, aDouble, aString);

Так почему же они не реализовали правильную версию emplace_back в MSVC? На самом деле, это слишком долго меня беспокоило, поэтому я задал тот же вопрос в блоге Visual C++. Вот ответ Стефана Т Лававея, официального сопровождающего реализации стандартной библиотеки Visual C++ в Microsoft.

Вопрос: Являются ли бета 2 emplace функции просто своего рода заполнителем прямо сейчас?

A: Как вы, возможно, знаете, шаблоны Variad не реализованы в VC10. Мы моделируем их с помощью машин препроцессора для таких вещей, как make_shared<T>(), tuple и новые вещи в <functional>. Это препроцессорное оборудование относительно сложно в использовании и обслуживании. Кроме того, это существенно влияет на скорость компиляции, так как нам приходится многократно включать подзаголовки. Из-за сочетания наших временных ограничений и проблем со скоростью компиляции мы не смоделировали шаблоны переменных в наших функциях emplace.

Когда в компиляторе реализованы различные шаблоны, можно ожидать, что мы воспользуемся ими в библиотеках, в том числе в наших функциях emplace. Мы очень серьезно относимся к соответствию, но, к сожалению, мы не можем сделать все сразу.

Это понятное решение. Каждый, кто хотя бы один раз пытался эмулировать шаблон вариации с ужасными приемами препроцессора, знает, как отвратительно получается это.

Ответ 2

emplace_back не должен принимать аргумент типа vector::value_type, а вместо него - переменные аргументы, которые пересылаются конструктору добавленного элемента.

template <class... Args> void emplace_back(Args&&... args);

Можно передать value_type, который будет перенаправлен в конструктор копирования.

Поскольку он пересылает аргументы, это означает, что если у вас нет значения rvalue, это все равно означает, что контейнер будет хранить "скопированную" копию, а не перемещенную копию.

 std::vector<std::string> vec;
 vec.emplace_back(std::string("Hello")); // moves
 std::string s;
 vec.emplace_back(s); //copies

Но вышеприведенное должно быть идентично тому, что делает push_back. Вероятно, это скорее предназначено для использования таких случаев, как:

 std::vector<std::pair<std::string, std::string> > vec;
 vec.emplace_back(std::string("Hello"), std::string("world")); 
 // should end up invoking this constructor:
 //template<class U, class V> pair(U&& x, V&& y);
 //without making any copies of the strings

Ответ 3

Оптимизация для emplace_back может быть продемонстрирована в следующем примере.

Для emplace_back конструктор A (int x_arg). И для push_back A (int x_arg) вызывается первым, а после этого вызывается move A (A &&rhs).

Конечно, конструктор должен быть помечен как explicit, но для текущего примера хорошо бы удалить явность.

#include <iostream>
#include <vector>
class A
{
public:
  A (int x_arg) : x (x_arg) { std::cout << "A (x_arg)\n"; }
  A () { x = 0; std::cout << "A ()\n"; }
  A (const A &rhs) noexcept { x = rhs.x; std::cout << "A (A &)\n"; }
  A (A &&rhs) noexcept { x = rhs.x; std::cout << "A (A &&)\n"; }

private:
  int x;
};

int main ()
{
  {
    std::vector<A> a;
    std::cout << "call emplace_back:\n";
    a.emplace_back (0);
  }
  {
    std::vector<A> a;
    std::cout << "call push_back:\n";
    a.push_back (1);
  }
  return 0;
}

выход:

call emplace_back:
A (x_arg)

call push_back:
A (x_arg)
A (A &&)

Ответ 4

emplace_back Соответствующая реализация будет перенаправлять аргументы конструктору vector<Object>::value_type при добавлении в вектор. Я помню, Visual Studio не поддерживала вариационные шаблоны, но с вариационными шаблонами будет поддерживаться в Visual Studio 2013 RC, поэтому я предполагаю, что будет добавлена ​​соответствующая подпись.

С emplace_back, если вы перенаправляете аргументы непосредственно в конструктор vector<Object>::value_type, вам не нужен тип, который должен быть подвижным или скопированным для функции emplace_back, строго говоря. В случае vector<NonCopyableNonMovableObject> это не полезно, поскольку для vector<Object>::value_type требуется скопируемый или подвижный тип.

Но обратите внимание, что это может быть полезно для std::map<Key, NonCopyableNonMovableObject>, поскольку, как только вы выделяете запись на карте, ее больше не нужно перемещать или копировать, в отличие от vector, что означает, что вы можете использовать std::map эффективно с отображенным типом, который не является ни копируемым, ни подвижным.

Ответ 5

Еще один в случае списков:

//создает элементы на месте.
emplace_back ( "элемент");

//Он создаст новый объект и затем скопирует (или переместит) его значение аргументов. push_back (explicitDataType { "элемент"});