C++中push_back和emplace_back有什么区别？

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在C++的std::vector容器中，push_back和emplace_back都用于向容器尾部添加元素，但二者存在一些区别：

1. 调用方式与参数传递

push_back：既可以接受对象的副本，也可以接受对象的右值引用（用于移动语义）。当传递的是对象时，会先创建一个临时对象，然后将这个临时对象复制或移动到容器中。例如在之前代码中vertices.push_back(Vertex(1, 2, 3));，这里先创建了一个Vertex临时对象，再将其添加到vector里。
emplace_back：接受构造对象所需的参数，直接在容器的内存空间中构造对象，不需要创建临时对象。如果使用emplace_back来实现之前代码添加元素的操作，代码可以写成vertices.emplace_back(1, 2, 3);，它会直接在vector的尾部使用传入的参数构造Vertex对象。

2. 性能表现

push_back：如果传递的是对象，会涉及到对象的复制（或移动）操作，这会带来一定的性能开销。尤其是对于大对象或者复制构造函数开销较大的对象，性能影响会更明显。
emplace_back：由于直接在容器内部构造对象，避免了临时对象的创建和复制（或移动）过程，通常在性能上更有优势，特别是在处理复杂对象时。

3. 代码示例对比

以下是使用push_back和emplace_back的示例代码：

#include <iostream>
#include <vector>

class Vertex {
public:
    Vertex(int x, int y, int z) : x(x), y(y), z(z) {
        std::cout << "Vertex constructor called with (" << x << ", " << y << ", " << z << ")" << std::endl;
    }
    // 复制构造函数
    Vertex(const Vertex& other) : x(other.x), y(other.y), z(other.z) {
        std::cout << "Vertex copy constructor called" << std::endl;
    }
    // 移动构造函数
    Vertex(Vertex&& other) noexcept : x(other.x), y(other.y), z(other.z) {
        std::cout << "Vertex move constructor called" << std::endl;
    }
private:
    int x, y, z;
};

int main() {
    std::vector<Vertex> vertices1;
    std::cout << "Using push_back:" << std::endl;
    vertices1.push_back(Vertex(1, 2, 3));

    std::vector<Vertex> vertices2;
    std::cout << "\nUsing emplace_back:" << std::endl;
    vertices2.emplace_back(1, 2, 3);

    return 0;
}

在这个示例中，使用push_back时会先调用Vertex的构造函数创建临时对象，然后可能会调用移动构造函数将临时对象移动到vector中；而使用emplace_back时，只会调用一次Vertex的构造函数，直接在vector内部构造对象。