性能问题:
在引入右值援用,转移构造函数,转移复制运算符之前,通常应用 push_back() 向容器中退出一个右值元素(长期对象)的时候,首先会调用构造函数结构这个长期对象,而后须要调用拷贝构造函数将这个长期对象放入容器中。原来的长期变量开释。这样造成的问题是长期变量申请的资源就节约。
引入了右值援用,转移构造函数后,push_back() 右值时就会调用构造函数和转移构造函数。
在这下面有进一步优化的空间就是应用 emplace_back(),应用 emplace_back() 在容器尾部增加一个元素,这个元素原地结构,不须要触发拷贝结构和转移结构。而且调用模式更加简洁,间接依据参数初始化长期对象的成员。
#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>
struct President
{
std::string name;
std::string country;
int year;
President(std::string p_name, std::string p_country, int p_year)
: name(std::move(p_name)), country(std::move(p_country)), year(p_year)
{std::cout << "I am being constructed.\n";}
President(const President& other)
: name(std::move(other.name)), country(std::move(other.country)), year(other.year)
{std::cout << "I am being copy constructed.\n";}
President(President&& other)
: name(std::move(other.name)), country(std::move(other.country)), year(other.year)
{std::cout << "I am being moved.\n";}
President& operator=(const President& other);
};
int main()
{
std::vector<President> elections;
std::cout << "emplace_back:\n";
elections.emplace_back("Nelson Mandela", "South Africa", 1994); // 没有类的创立
std::vector<President> reElections;
std::cout << "\npush_back:\n";
reElections.push_back(President("Franklin Delano Roosevelt", "the USA", 1936));
std::cout << "\nContents:\n";
for (President const& president: elections) {
std::cout << president.name << "was elected president of"
<< president.country << "in" << president.year << ".\n";
}
for (President const& president: reElections) {
std::cout << president.name << "was re-elected president of"
<< president.country << "in" << president.year << ".\n";
}
}
源码分析:
push_back:
/**
* 以下程序来自 STL 源码 bits/stl_vector.h
*
* @brief Add data to the end of the %vector.
* @param __x Data to be added.
*
* This is a typical stack operation. The function creates an
* element at the end of the %vector and assigns the given data
* to it. Due to the nature of a %vector this operation can be
* done in constant time if the %vector has preallocated space
* available.
*/
void push_back(const value_type &__x) {if (this->_M_impl._M_finish != this->_M_impl._M_end_of_storage) {
// 首先判断容器满没满,如果没满那么就结构新的元素,而后插入新的元素
_Alloc_traits::construct(this->_M_impl, this->_M_impl._M_finish,
__x);
++this->_M_impl._M_finish; // 更新以后容器内元素数量
} else
// 如果满了,那么就从新申请空间,而后拷贝数据,接着插入新数据 __x
_M_realloc_insert(end(), __x);
}
// 如果 C++ 版本为 C++11 及以上(也就是从 C++11 开始新加了这个办法),应用 emplace_back() 代替
#if __cplusplus >= 201103L
void push_back(value_type &&__x) {emplace_back(std::move(__x));
}
#endif
emplace_back:
/**
* 以下程序来自 STL 源码 bits/vector.tcc
*/
template<typename _Tp, typename _Alloc>
template<typename... _Args>
#if __cplusplus > 201402L
typename vector<_Tp, _Alloc>::reference
#else
void
#endif
vector<_Tp, _Alloc>::emplace_back(_Args &&... __args) {if (this->_M_impl._M_finish != this->_M_impl._M_end_of_storage) {
// 同样判断容器是否满了,没满的话,执行构造函数,对元素进行结构,并执行类型转换
_Alloc_traits::construct(this->_M_impl, this->_M_impl._M_finish,
std::forward<_Args>(__args)...);
++this->_M_impl._M_finish; // 更新以后容器大小
} else
// 满了的话从新申请内存空间,将新的元素持续结构进来,并且进行类型转换
_M_realloc_insert(end(), std::forward<_Args>(__args)...);
#if __cplusplus > 201402L
return back(); // 在 C++14 版本之后,增加返回值,返回最初一个元素的援用
#endif
}
#endif
emplace_back() 和 push_back() 次要区别:
_Alloc_traits::construct(this->_M_impl, this->_M_impl._M_finish,
std::forward<_Args>(__args)...); // emplace_back()
_Alloc_traits::construct(this->_M_impl, this->_M_impl._M_finish,
__x); // push_back()
对于 std::forward() 函数而言,实质上是一个类型转换函数:
在强制类型转换中,将参数 __t 传递给对应类 _Tp 的构造函数,而后调用了该类的构造函数从而实现对象创立过程。
因而,在 emplace_back() 函数中,是反对间接将构造函数所需的参数传递过来,而后构建一个新的对象进去,而后填充到容器尾部的。