std::vector emplace_back实现

Question

我实现的push_back函数：

void push_back(T& num) {
    my_vec[index] = num;
    index++;
}

和emplace_back函数：

template<class... Args>
void emplace_back(Args&&... args) {
    push_back(T(std::forward<Args>(args)...));
}

你觉得这有什么问题吗？如果是，你能告诉我吗？

另外，请让我知道这是如何工作的？

请注意: emplace_back不是我的实现，我是在寻找实现我自己的emplace_back的方法时从其他问题中获取的。

Answer 1

你并不是真的在使用它。还有一项任务。

它使用T数组的大小和对齐来分配原始内存，然后实例化原始内存中的对象。

考虑到这一点，您可能应该用emplace_back来实现push_back，而不是相反。

template <typename T>
class my_vector {
    T * start;
    std::size_t size;
    std::size_t capacity;

    void grow(); // Implementation of this is left as an exercise to the reader

public:
    template <typename... Args>
    reference emplace_back(Args&&... args) {
        if (size == capacity) grow();
        return *new (start + size++) T(std::forward<Args>(args)...);
    }

    reference push_back(const T & t) { return emplace_back(t); }
    reference push_back(T && t) { return emplace_back(std::move(t)); }
}

还有，请让我知道这是如何工作的？

template <typename... Args>允许零个或多个类型匹配此模板，然后T(std::forward<Args>(args)...)使用这些参数构造一个T，"perfectly forwarding"，即，右值作为右值传递，左值作为左值传递。

注：因为std::vector不new[]，所以您不能实现行为与std::vector 20之前的C++完全相同的东西，因为它必须能够在不构造T数组的情况下从data返回指向T数组的指针。

Answer 2

emplace_back的要点是在适当的位置构造一个对象。您的实现构造了一个对象，然后将其复制到my_vec。

您的实现将无法处理不可复制的类型。例如，这将不会编译：

Vector<std::thread> v;
v.emplace_back([](){});
v.push_back(std::thread([](){}));

将push_back更改为通过右值引用接受其参数将解决此问题：

void push_back(T&& num) {
    my_vec[index] = std::move(num);
    index++;
}

template<class... Args>
void emplace_back(Args&&... args) {
    push_back(T(std::forward<Args>(args)...));
}

然而，我认为大多数标准库实现都是使用emplace_back作为最低层函数来实现的：

void push_back(T&& num) {
    emplace_back(std::move(num));
}

template<class... Args>
void emplace_back(Args&&... args) {
    my_vec[index] = T(std::forward<Args>(args)...);
    index++;
}

这使得实现复制值的push_back重载变得更容易：

void push_back(const T& num) {
    emplace_back(num);
}

注意，这个实现使用了移动赋值，这仍然不是emplace_back的意图，它需要在未初始化的内存上使用位置新构造一个对象，但假设my_vec是一个对象数组或类似的对象，这是您所能做的最好的事情(没有完全实现std::vector的语义，这是相当复杂的)。