C++中的emplace_back函数详解|极客笔记

C++中的emplace_back函数详解

在C++中，两种常见的操作容器的方式是使用push_back和emplace_back函数。这两个函数在向容器中添加元素时有着一定的区别。本文将详细讨论emplace_back函数的使用方法以及与push_back函数的区别。

emplace_back函数的使用方法

emplace_back函数是C++11引入的新函数，它允许我们直接在容器的尾部构造一个元素，而不需要先创建一个临时对象再将其插入容器中。它的语法如下所示：

template <class... Args>
void emplace_back(Args&&... args);

emplace_back函数接受任意数量的参数，并将这些参数传递给元素的构造函数来创建新的元素。这意味着我们可以直接在调用emplace_back函数时传入构造元素所需的参数，而无需手动构造一个临时对象。

下面是一个简单的示例，展示了如何使用emplace_back函数向一个vector容器中添加一个自定义类型的元素：

#include <iostream>
#include <vector>

class Person {
public:
    Person(std::string name, int age) : name(name), age(age) {}
    void display() {
        std::cout << "Name: " << name << ", Age: " << age << std::endl;
    }

private:
    std::string name;
    int age;
};

int main() {
    std::vector<Person> people;

    people.emplace_back("Alice", 25);
    people.emplace_back("Bob", 30);

    for (const auto& person : people) {
        person.display();
    }

    return 0;
}

在上面的示例中，我们定义了一个Person类，包含姓名和年龄两个成员变量，并在类的构造函数中初始化这两个成员变量。然后我们使用emplace_back函数向people容器中添加了两个Person对象，并最终打印出了这两个对象的信息。

`emplace_back`与`push_back`的区别

虽然emplace_back和push_back都可以用于向容器中添加元素，但它们之间有着一些重要的区别。

参数传递方式不同:

emplace_back允许我们直接将构造元素所需的参数传递给元素的构造函数，不需要手动创建一个临时对象。
push_back需要我们手动创建一个元素并将其传递给push_back函数，即需要进行一次拷贝或移动操作。

效率不同:

使用emplace_back可以避免一次额外的拷贝或移动操作，因此在一定程度上更加高效。
使用push_back时，需要先创建一个临时对象然后再将其拷贝或移动到容器中，效率相对较低。

适用性不同:

当元素为自定义类型时，可以直接在emplace_back函数中传入构造元素所需的参数，便于代码编写。
当元素类型为基本类型或STL容器时，使用push_back更加方便。

`emplace_back`的运行示例

接下来，我们将演示一个更加复杂的示例，展示emplace_back函数的用法。假设我们有一个vector容器，其中存储了一些Person对象，我们要向其中添加一个新的Person对象。

#include <iostream>
#include <vector>

class Person {
public:
    Person(std::string name, int age) : name(name), age(age) {}
    void display() {
        std::cout << "Name: " << name << ", Age: " << age << std::endl;
    }

private:
    std::string name;
    int age;
};

int main() {
    std::vector<Person> people = {{"Alice", 25}, {"Bob", 30}};

    std::cout << "Before emplace_back:" << std::endl;
    for (const auto& person : people) {
        person.display();
    }

    people.emplace_back("Charlie", 35);

    std::cout << "After emplace_back:" << std::endl;
    for (const auto& person : people) {
        person.display();
    }

    return 0;
}

在上面的示例中，我们首先初始化了一个vector容器people，其中包含了两个Person对象。然后我们使用emplace_back函数向people容器中添加了一个新的Person对象，并最终打印出了更新后的people容器中的所有Person对象信息。

总结

emplace_back函数是一个方便且高效的向容器中添加元素的方法，特别适用于自定义类型的元素。通过使用emplace_back函数，我们可以避免一次额外的拷贝或移动操作，提高代码的效率和可读性。在实际开发中，根据具体情况选择push_back或emplace_back函数来添加元素，以达到最佳的性能和代码简洁度。