push_back比emplace_back更有效？

Question

我希望看到push_back和emplace_back之间的区别，因为在我看过推荐的几个地方，现在最好使用emplace_back作为“它可以做所有push_back可以做的事情，也可以做更多”，所以我希望ti会更有效率。但令我惊讶的是

#include <iostream>     
#include <vector>    

class A
{
    public:
    A() {std::cout << "A const" << std::endl;}
    ~A() {std::cout << "A dest" << std::endl;}
    A(const A& a) {std::cout << "A copy const" << std::endl;}
    A(A&& a) {std::cout << "A move const" << std::endl;}
    A& operator=(const A& a) {std::cout << "A copy operator=" << std::endl; return *this; }
    A& operator=(A&& a) {std::cout << "A move operator=" << std::endl;  return *this; }
};

int main () {
    std::vector<A> va;
    std::cout <<"push:" << std::endl;
    va.push_back(A());
    std::cout <<std::endl<< "emplace:" << std::endl;
    va.emplace_back(A());

    std::cout <<std::endl<< "end:" << std::endl;

    return 0;
}

输出是

push:
A const
A move const
A dest

emplace:
A const
A move const
A copy const
A dest
A dest

end:
A dest
A dest

emplace_back调用move构造函数，然后在push_back只调用一个move时复制构造函数。我检查了g++ (Ubuntu7.4.0-1ubuntu1~16.04~ppa1 1) 7.4.0和在线C++外壳。我是不是遗漏了什么？

Answer 1

push_back 效率不高，您所观察到的结果是向量自身调整大小的结果。

当您在emplace之后调用push_back时，向量必须自行调整大小，以便为第二个元素腾出空间。这意味着它必须移动最初位于向量内的A，从而使emplace看起来更加复杂。

如果事先在向量中预留了足够的空间，这种情况就不会发生。请注意在创建va.reserve(2)之后对va的调用：

#include <iostream>     
#include <vector>    

class A
{
    public:
    A() {std::cout << "A const" << std::endl;}
    ~A() {std::cout << "A dest" << std::endl;}
    A(const A& a) {std::cout << "A copy const" << std::endl;}
    A(A&& a) {std::cout << "A move const" << std::endl;}
    A& operator=(const A& a) {std::cout << "A copy operator=" << std::endl; return *this; }
    A& operator=(A&& a) {std::cout << "A move operator=" << std::endl;  return *this; }
};

int main () {
    std::vector<A> va;
    // Now there's enough room for two elements
    va.reserve(2);
    std::cout <<"push:" << std::endl;
    va.push_back(A());
    std::cout <<std::endl<< "emplace:" << std::endl;
    va.emplace_back(A());

    std::cout <<std::endl<< "end:" << std::endl;

    return 0;
}

相应的输出是：

push:
A const
A move const
A dest

emplace:
A const
A move const
A dest

end:
A dest
A dest

我们能让事情变得更有效率吗？是的！emplace_back接受您提供的任何参数，并将它们转发给A的构造函数。因为A有一个不带参数的构造函数，所以也可以使用不带参数的emplace_back！换句话说，我们改变了。

va.emplace_back(A());

至

va.emplace_back(); // No arguments necessary since A is default-constructed

这将导致不复制，也不会移动：

push:
A const
A move const
A dest

emplace:
A const

end:
A dest
A dest

关于向量调整大小的注意事项：需要注意的是，std::vector的实现是明智的。如果A是一种微不足道的可复制类型，那么std::vector就可以在不使用类似于realloc的系统功能的情况下调整相应的大小。但是，由于A的构造函数和破坏包含代码，所以不能在这里使用realloc。