C++ push_back和emplace_back

push_back 和 emplace_back 都是用于在容器(如 std::vectorstd::deque 等)的末尾添加元素的方法,但它们在实现细节和性能上有显著区别:

  1. 构造方式:

    • push_back 首先在容器外部构造一个完整的对象,然后将这个对象移动或拷贝到容器的末尾。
    • emplace_back 直接在容器管理的存储空间中构造对象,避免了构造临时对象和随后的移动或拷贝。
  2. 性能影响:

    • emplace_back 通常比 push_back 更高效,尤其是当对象构造成本较高时,因为减少了不必要的构造和拷贝步骤。
  3. 参数传递:

    • push_back 接受一个已经构造好的对象作为参数。
    • emplace_back 接受与对象构造函数匹配的参数列表,这些参数用于直接构造对象。

不能互换的情况

虽然在很多情况下 push_back 和 emplace_back 可以互换使用,但存在一些情况它们不能互换:

  1. 构造函数限制:

    • 如果类的构造函数是私有的或在当前作用域中不可见,emplace_back 将无法使用,因为需要直接调用构造函数。
    • 如果类型不支持就地构造,或者构造函数不接受可转发的参数,emplace_back 将无法工作。
  2. 拷贝构造需求:

    • 如果你的逻辑依赖于拷贝构造函数的特殊行为,比如资源管理或初始化,你可能需要使用 push_back 来确保拷贝构造函数被调用。
  3. 模板参数推导失败:

    • emplace_back 依赖于模板参数的自动推导,如果编译器无法正确推导,你可能需要使用 push_back
  4. 调试需求:

    • 使用 push_back 时,由于创建了临时对象,你可以在构造函数中添加断点或日志,这在使用 emplace_back 时可能难以实现。
  5. 兼容性问题:

    • 在较老的编译器或环境中,emplace_back 可能不受支持,此时只能使用 push_back

总的来说,emplace_back 提供了更高的效率和更现代的C++编程实践,但在某些特定条件下,你可能需要回退到使用 push_back。在设计类和容器元素时,考虑到 emplace_back 的使用,可以使代码更加高效和灵活。

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