【C++】emplace_back() 与 push_back()的区别

本文介绍了在C++中如何使用两种不同的方法向vector容器添加元素:push_back() 和 emplace_back()。push_back() 方法首先创建一个临时对象,然后通过拷贝构造函数将其添加到容器中。而 emplace_back() 则直接在容器中构造元素,避免了不必要的拷贝。

vector是我们常用的容器,向其中增加元素的常用方法有:emplace_back和push_back两种。

push_bach():

首先需要调用构造函数构造一个临时对象,然后调用拷贝构造函数将这个临时对象放入容器中,然后释放临时变量。

emplace_back():

这个元素原地构造,不需要触发拷贝构造和转移构造。

### emplace_back push_back 的差异 在 C++ 中,`emplace_back` 和 `push_back` 都是用于向容器(如 `vector`、`deque` 等)的末尾添加新元素的方法。然而,它们在实现机制和性能上存在一些关键差异。 #### 构造方式的不同 - `push_back` 是通过复制或移动构造函数来添加元素。如果传递的是一个已经存在的对象,则会调用复制构造函数;如果传递的是一个临时对象,则可能会调用移动构造函数。 - `emplace_back` 则直接在容器内部的内存中构造新元素。它接受任意数量的参数,并将这些参数完美转发给构造函数,从而避免了不必要的拷贝或移动操作。 例如,在以下代码中: ```cpp std::vector<A> a; A obj(0); a.emplace_back(obj); // 调用了复制构造函数 ``` ```cpp std::vector<A> a; A obj(1); a.push_back(obj); // 同样调用了复制构造函数 ``` 两者的输出结果相同,都显示了构造和析构的过程。尽管如此,`emplace_back` 在某些情况下可以更高效地构造对象[^2]。 #### 性能上的优化 由于 `emplace_back` 允许直接在容器管理的内存空间中构造对象,这通常意味着它可以减少一次临时对象的创建以及随后的复制或移动操作。这对于那些具有复杂构造逻辑的对象来说尤其重要,因为它能够显著提升性能。 #### 异常安全性 - `emplace_back` 提供了更强的异常安全保证。如果在插入过程中抛出异常,容器的状态不会发生改变[^3]。 - 相比之下,`push_back` 如果在其内部需要重新分配内存时抛出了异常,那么原有的元素可能已经被移动,导致数据丢失的风险。 #### 使用场景 - 当你需要将一个已有的对象添加到容器中时,使用 `push_back` 更加直观且易于理解。 - 如果你希望利用完美转发特性,在容器内直接构造对象以提高效率,尤其是在处理大型对象或者频繁插入操作时,应该选择 `emplace_back`。 #### 示例代码 下面是一个简单的例子,展示了如何使用 `emplace_back` 来添加整数到 `deque` 容器中: ```cpp #include <deque> #include <iostream> int main() { std::deque<int> mydeque; mydeque.emplace_back(1); mydeque.emplace_back(2); mydeque.emplace_back(3); mydeque.emplace_back(4); mydeque.emplace_back(5); mydeque.emplace_back(6); for (auto it = mydeque.begin(); it != mydeque.end(); ++it) std::cout << ' ' << *it; return 0; } ``` 此程序将输出:`1 2 3 4 5 6`[^3]。 综上所述,虽然 `push_back` 和 `emplace_back` 都能完成向容器尾部添加元素的任务,但在具体应用时应根据实际需求进行选择。当对性能有较高要求并且可以直接构造对象时,推荐使用 `emplace_back`;而在其他大多数情况下,`push_back` 依然是简单而有效的选择。
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