push_back vs emplace_back

Я трохи розгублений щодо різниці між push_backі emplace_back.

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

Оскільки є push_backперевантаження з урахуванням рецензії, я не зовсім розумію, якою emplace_backстає мета ?

Окрім того, що сказав відвідувач:

Функція, яку void emplace_back(Type&& _Val)надає MSCV10, є невідповідною та зайвою, оскільки, як ви зазначили, вона суворо еквівалентна push_back(Type&& _Val).

Але справжня C ++ 0x форма emplace_backдійсно корисна void emplace_back(Args&&...):;

Замість того, щоб приймати це, value_typeвін бере різноманітний список аргументів, так що це означає, що тепер ви можете ідеально пересилати аргументи і конструювати безпосередньо об'єкт в контейнер без тимчасового взагалі.

Це корисно, оскільки незалежно від того, наскільки розумність RVO та семантичне переміщення принесуть до таблиці, все ще є складні випадки, коли push_back, ймовірно, робить непотрібні копії (або переміщення). Наприклад, з традиційною insert()функцією a std::map, ви повинні створити тимчасовий, який потім буде скопійовано в a std::pair<Key, Value>, який потім буде скопійовано у 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 чому вони не реалізували правильну версію emplace_back в MSVC? Насправді, це мене дуже непокоїло, тому я задав те саме питання у блозі Visual C ++ . Ось відповідь від Стефана Т Лававея, офіційного підтримувача стандартної бібліотеки Visual C ++ у Microsoft.

Питання: Чи функціонування бета-версії бета-2 зараз є якимось заповнювачем?

Відповідь: Як ви знаєте, варіативні шаблони не реалізовані у VC10. Ми імітуємо їх за допомогою препроцесорної техніки для речей, таких як make_shared<T>(), кортеж та нові речі <functional>. Це препроцесорне обладнання порівняно важко у використанні та обслуговуванні. Також це суттєво впливає на швидкість компіляції, оскільки нам доводиться неодноразово включати підзаголовки. Через поєднання наших обмежень у часі та швидкості компіляції ми не моделювали різні шаблони в наших функціях.

Коли в компіляторі будуть реалізовані різні шаблони, ви можете сподіватися, що ми скористаємося ними в бібліотеках, в тому числі в наших функціях emplace. Ми ставимося до відповідності дуже серйозно, але, на жаль, не можемо зробити все все одночасно.

Це зрозуміле рішення. Кожен, хто лише раз намагався наслідувати різноманітний шаблон за допомогою жахливих хитрощів препроцесора, знає, наскільки огидними є цей матеріал.

emplace_backне повинен приймати аргумент типу vector::value_type, а натомість варіативні аргументи, які передаються конструктору доданого елемента.

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

Можна передати, value_typeяке буде перенаправлено конструктору копій.

Оскільки він передає аргументи, це означає, що якщо у вас немає значення rvalue, це все ще означає, що контейнер буде зберігати "скопійовану" копію, а не переміщену копію.

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

Але вищезазначене має бути ідентичним тому, що push_backробить. Це, швидше за все, призначено для таких випадків, як:

 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

Оптимізацію для emplace_backможна продемонструвати на наступному прикладі.

Бо emplace_backконструктор A (int x_arg)буде викликаний. А бо push_back A (int x_arg)називається першим і move A (A &&rhs)називається згодом.

Звичайно, конструктор повинен бути позначений як explicit, але для поточного прикладу добре видалити явність.

#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;
}

вихід:

call emplace_back:
A (x_arg)

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

Тут показаний приємний код для push_back та emplace_back.

http://en.cppreference.com/w/cpp/container/vector/emplace_back

Ви можете бачити операцію переміщення на push_back, а не на emplace_back.

emplace_backвідповідна реалізація передасть аргументи vector<Object>::value_typeконструктору при додаванні у вектор. Я пам'ятаю, Visual Studio не підтримував варіативні шаблони, але з варіативними шаблонами буде підтримуватися в Visual Studio 2013 RC, тому я думаю, що відповідна підпис буде додана.

Якщо emplace_back, якщо ви пересилаєте аргументи безпосередньо vector<Object>::value_typeконструктору, вам не потрібен тип, який може бути рухомим або копіюваним для emplace_backфункції, строго кажучи. У vector<NonCopyableNonMovableObject>випадку це не корисно, оскільки для зростання vector<Object>::value_type потрібен тип, який можна скопіювати або перемістити.

Але зауважте, що це може бути корисним для того, що std::map<Key, NonCopyableNonMovableObject>, як тільки ви виділите запис на карті, його більше не потрібно переміщувати чи копіювати, на відміну від vector, це означає, що ви можете std::mapефективно використовувати з картографічним типом, який не можна ні скопіювати, ні рухомий.

Ще один у випадку списків:

// constructs the elements in place.                                                
emplace_back("element");


//It will create new object and then copy(or move) its value of arguments.
push_back(explicitDataType{"element"});

Конкретний випадок для використання emplace_back: Якщо вам потрібно створити тимчасовий об'єкт, який потім буде натиснений у контейнер, використовуйте emplace_backзамість push_back. Це створить об'єкт на місці в контейнері.

Примітки:

1. push_backу наведеному вище випадку створить тимчасовий об’єкт і перемістить його в контейнер. Однак побудована на місці конструкція emplace_backбула б більш ефективною, ніж побудова та переміщення об'єкта (що зазвичай передбачає певне копіювання).
2. Взагалі, ви можете використовувати emplace_backзамість них push_backу всіх випадках без особливих проблем. (Див. Винятки )