向量的emplace_back()与push_back()

Question

我知道这个问题被问了很多，我看过很多引用"emplace_back构造就地，push_back()构造和复制“的解释。一些帖子询问为什么emplace_back调用复制构造函数，因为它们没有为向量保留内存。

但是对于下面的例子，我不知道emplace_back()比push_back()实现的更多。有人回答说“你需要为emplace_back()实现一个移动构造函数才能工作”，但是push_back()也可以利用这个移动构造函数。那么有什么不同呢？

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
 

class Int{
    public:
    int* p;
    Int(int x): p(new int(x)) {cout<<"constructor called for "<<*p<<endl;}
    Int(const Int& x): p(new int(*(x.p))) {cout<<"copy constructor called for "<<*p<<endl;}
    ~Int(){
        if (p!= nullptr) {cout<<"destructor called for "<<*p<<endl;}
        else{cout<<"destructor called for null ptr"<<endl;}   
        delete p; 
    }
    
    Int(Int&& x): p(x.p) {
        x.p = nullptr; 
        cout<<"move constructor called for "<<*p<<endl;  // move constructor, remove to test emplace_back()
        }
};

int main(){
    vector<Int> v;
    v.reserve(1);
    v.emplace_back(Int(1));  // can switch to push_back()
    // v.push_back(Int(1));
    cout<<"end program"<<endl;
}

对我来说，这两种方法似乎都调用复制构造函数而不调用移动构造函数，如果有移动构造函数，则调用移动构造函数。

Answer 1

emplace_back通过将参数转发到元素类型的构造函数来就地构造元素，因此您可以

v.emplace_back(1); // forwarding 1 to Int::Int(int) to construct the element directly

push_back总是需要一个元素，即一个Int。当您将1作为v.push_back(1);传递给它时，会发生隐式转换。(Int::Int(int)从1构造一个临时Int，然后将其传递给push_back，随后Int的move构造函数从临时构造元素构造该元素。即比v.emplace_back(1);多一次移动构造函数调用。

您还可以将Int传递给像v.emplace_back(Int(1));这样的emplace_back，如上所述，临时Int被转发到Int的move构造函数来构造元素，该构造函数的作用与v.push_back(Int(1));相同。

正如@JeJo所建议的，emplace_back和push_back之间有另一个区别，因为C++17。emplace_back返回对插入元素的引用，而push_back不返回任何内容。