【C++11 之 emplace_back 原理、使用、与push_back对比】

在 C++ 的 STL (Standard Template Library) 容器，如 std::vector, std::list, std::deque 等中，push_back 和 emplace_back 是两种常用的方法，用于在容器的末尾添加元素。然而，它们在性能和语义上有所不同。

push_back

push_back 是一个成员函数，它接受一个元素作为参数，并在容器的末尾复制或移动该元素。这通常涉及以下步骤：

1. 如果需要，重新分配容器的存储空间以容纳新元素。
2. 复制或移动传入的元素到容器的末尾。

emplace_back

emplace_back 是 C++11 引入的一个成员函数，它允许你直接在容器的末尾构造元素，而无需先创建该元素。这通常涉及以下步骤：

1. 如果需要，重新分配容器的存储空间以容纳新元素。
2. 在容器的末尾直接构造元素，使用传入的参数作为构造函数的参数。

性能差异

由于 emplace_back 避免了不必要的复制或移动操作，因此在性能上通常优于 push_back。特别是当元素类型很大或复制/移动成本很高时，这种差异更加明显。

示例

假设我们有一个 std::vectorstd::string：

std::vector<std::string> v;  
  
// 使用 push_back  
std::string s = "Hello, World!";  
v.push_back(s); // 这会复制 s 到 v 的末尾  
  
// 使用 emplace_back  
v.emplace_back("Hello, World!"); // 这会在 v 的末尾直接构造一个字符串

在上面的示例中，使用 emplace_back 可以避免创建一个临时的 std::string 对象，并直接在 vector 的末尾构造所需的字符串。

总结

当你可以在容器的末尾直接构造元素时，应该优先考虑使用 emplace_back 而不是 push_back，因为它通常可以提供更好的性能。然而，请注意，不是所有的 STL 容器都支持 emplace_back（例如 std::list），所以在使用时应该检查你所使用的容器的文档。