STL - emplace 与 push 的区别

博客以stack为例,对比了STL中emplace和push操作。emplace可直接传入构造对象所需元素,调用构造函数生成对象放入容器;而push需先构造对象,再用复制构造函数。emplace使用特定方法更节省内存,还介绍了emplace与push、insert的对应关系。
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(我的STL相关的博客目录:https://blog.youkuaiyun.com/Kprogram/article/details/90408011

这里用stack来进行举例操作

第一点,push 的操作可以直接用于emplace:

    1.直接传入对象(int, double 或者 构造好了的对象)

//假设栈内的数据类型是data
class data {
  int a;
  int b;
public:
  data(int x, int y):a(x), b(y) {}
};
//push
data d(1,2);
S.push(d) 或 S.emplace(d);

    2.在传入时候构造对象

S.push(data(1,2));
S.emplce(data(1,2));

    3.emplace可以直接传入构造对象需要的元素,然后自己调用其构造函数!

S.emplace(1,2)

    意思是,emplace这样接受新对象的时候,自己会调用其构造函数生成对象然后放在容器内(比如这里传入了1,2,它则会自动调用一次data(1,2))

    而push,只能让其构造函数构造好了对象之后,再使用复制构造函数!

    相当于emplace直接把原料拿进家,造了一个。而push是造好了之后,再复制到自己家里,多了复制这一步。

    所以emplace相对于push,使用第三种方法会更节省内存。

 

注意:emplace_back(type) 对应 push_back(type)

           emplace(i, type) 对应于 insert(type, i)

           emplace_front(type) 对应于 push_front()

但是!对于stack 和 queue,只有push操作,所以也只有emplace操作,此时它们是相对应的。

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在C语言中,实现栈的 `push` 操作通常涉及以下几个关键步骤:定义栈的数据结构、管理栈顶指针、以及确保在栈未满的情况下将新元素添加到栈顶。以下是一个详细的实现方法,结合栈的基本特性以及C语言的函数调用机制。 ### 栈的定义初始化 首先,需要定义栈的结构。通常,可以使用数组或链表来实现栈。以下是基于数组的栈结构定义: ```c #define MAX_SIZE 100 // 定义栈的最大容量 typedef struct { int top; // 栈顶指针 int data[MAX_SIZE]; // 存储栈元素的数组 } Stack; ``` 初始化栈时,将栈顶指针 `top` 设置为 `-1`,表示栈为空: ```c void initStack(Stack *stack) { stack->top = -1; } ``` ### 栈的 `push` 操作 `push` 操作用于将元素添加到栈顶。在此之前,需要检查栈是否已满,以避免溢出。以下是 `push` 函数的实现: ```c int isFull(Stack *stack) { return stack->top == MAX_SIZE - 1; } void push(Stack *stack, int value) { if (isFull(stack)) { printf("Stack overflow\n"); return; } stack->data[++stack->top] = value; // 将新值压入栈顶 } ``` ### 栈的 `pop` 操作(可选) 为了完整展示栈的功能,可以实现一个 `pop` 操作,用于从栈顶移除元素: ```c int isEmpty(Stack *stack) { return stack->top == -1; } int pop(Stack *stack) { if (isEmpty(stack)) { printf("Stack underflow\n"); return -1; } return stack->data[stack->top--]; // 弹出栈顶元素 } ``` ### 函数调用栈的模拟 在C语言中,函数调用栈(call stack)是由编译器自动管理的,用于维护函数调用的上下文。每次函数调用时,系统会在调用栈上创建一个栈帧(stack frame),用于存储函数的参数、局部变量返回地址等信息。虽然C语言本身不提供直接操作函数调用栈的接口,但可以通过递归或手动模拟栈来实现类似功能。 例如,以下是一个简单的递归函数,展示了函数调用栈的行为: ```c #include <stdio.h> void printNumbers(int n) { if (n <= 0) return; printf("%d ", n); printNumbers(n - 1); // 递归调用 } int main() { printNumbers(5); // 输出: 5 4 3 2 1 return 0; } ``` 在这个例子中,每次递归调用 `printNumbers` 都会在调用栈上创建一个新的栈帧,直到递归终止条件满足后,栈帧才逐层弹出。 ### 函数调用栈的调用约定 在C语言中,函数调用栈的管理还涉及调用约定(calling convention),例如 `__cdecl`、`__stdcall` `__fastcall`。这些约定决定了参数如何压栈以及由谁负责清理栈空间。例如: - `__cdecl`:参数从右到左依次入栈,调用者清理栈空间。 - `__stdcall`:参数从右到左依次入栈,被调用者清理栈空间。 - `__fastcall`:前两个参数通过寄存器传递,其余参数从右到左入栈,被调用者清理栈空间。 这些调用约定在Windows API某些特定场景中非常重要,但在标准C编程中通常由编译器默认处理。 ### 示例代码 以下是一个完整的示例,展示了如何在C语言中实现栈的 `push` `pop` 操作: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_SIZE 100 typedef struct { int top; int data[MAX_SIZE]; } Stack; void initStack(Stack *stack) { stack->top = -1; } int isFull(Stack *stack) { return stack->top == MAX_SIZE - 1; } int isEmpty(Stack *stack) { return stack->top == -1; } void push(Stack *stack, int value) { if (isFull(stack)) { printf("Stack overflow\n"); return; } stack->data[++stack->top] = value; } int pop(Stack *stack) { if (isEmpty(stack)) { printf("Stack underflow\n"); return -1; } return stack->data[stack->top--]; } int main() { Stack stack; initStack(&stack); push(&stack, 10); push(&stack, 20); push(&stack, 30); printf("Popped: %d\n", pop(&stack)); // 输出: 30 printf("Popped: %d\n", pop(&stack)); // 输出: 20 return 0; } ``` ###
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