C++优化之使用emplace

在C++开发过程中，我们经常会用STL的各种容器，比如vector，map，set等，这些容器极大的方便了我们的开发。在使用这些容器的过程中，我们会大量用到的操作就是插入操作，比如vector的push_back，map的insert，set的insert。这些插入操作会涉及到两次构造，首先是对象的初始化构造，接着在插入的时候会复制一次，会触发拷贝构造。但是很多时候我们并不需要两次构造带来效率的浪费，如果可以在插入的时候直接构造，就只需要构造一次就够了。

C++11标准已经有这样的语法可以直接使用了，那就是emplace。vector有两个函数可以使用：emplace，emplace_back。emplace类似insert，emplace_back类似push_back。通过示例代码可以更清晰的了解到他们的区别。

// Book结构，保存书本信息
struct SBook
{SBook() : bookName(""), price(0){std::cout << "default construct: " << bookName << std::endl;}SBook(std::string bookName_, int price_) : bookName(bookName_), price(price_){std::cout << "construct: " << bookName << std::endl;};SBook(SBook& rhs) : bookName(rhs.bookName), price(rhs.price){std::cout << "copy construct: " << bookName << std::endl;}~SBook(){std::cout << "deconstruct: " << bookName << std::endl;}bool operator <(const SBook& rhs) const{return bookName < rhs.bookName;}std::string bookName;int price;
};// 测试vectorvector<SBook> books;// 预先分配，否则整个vector在容量不够的情况下重新分配内存books.reserve(100);std::cout << "test push_back:" << endl;books.push_back(SBook("C++从入门到放弃", 1));std::cout << endl;std::cout << "test emplace_back:" << endl;books.emplace_back("水浒传", 2);std::cout << endl;std::cout << "test emplace_back default:" << endl;books.emplace_back();auto& book = books.back();book.bookName = "红楼梦";book.price = 5;std::cout << endl;std::cout << "test emplace:" << endl;auto it = books.emplace(books.end());it->bookName = "西游记";it->price = 3;std::cout << endl;std::cout << "output all books: " << endl;for_each(books.begin(), books.end(), [](const SBook& book)->void{std::cout << book.bookName << endl;});std::cout << endl;


// 测试set
set<SBook> bookSet;

std::cout << "test bookSet insert:" << endl;
bookSet.insert(SBook("十万个为什么", 1));
std::cout << endl;

std::cout<< "test bookSet emplace:" << endl;
bookSet.emplace("新华字典", 2);
std::cout << endl;

std::cout<< "output bookset: " << endl;
for_each(bookSet.begin(), bookSet.end(), [](const SBook&book)->void
{
std::cout << book.bookName << endl;
});
std::cout << endl;

运行结果如下

从结果可以看出，books.push_back(SBook("C++从入门到放弃",1)) 这个语句首先执行了构造函数，接着执行拷贝构造复制到vector，最后销毁临时对象。

而emplace_back和emplace都只调用一次构造函数。两相对比，效率上的提高不言而喻。

set的分析结果也类似，bookSet.insert(SBook("十万个为什么",1)) 这个语句执行了两次构造，一次析构。而 bookSet.emplace("新华字典", 2) 语句只执行了一次构造。

通过上面的分析，在开发过程中，如果使用emplace可以达到效果，就应该尽量使用emplace。尤其像push_back，insert这种大量使用的语句，替换使用可以从整体上提高程序的运行效率。

总结相关语法如下

vector

emplace <-> insert

emplace_back <-> push_back

set

emplcace <-> insert

map

emplace <-> insert

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