一文弄清楚 push_back 和 emplace_back 的區別
在 vector 中有一個 push_back 方法，作用是往容器尾部插入一個元素，后來在 c++11 里面，又加入了一個 emplace_back 方法, 作用和push_back 一樣
既然兩者功能一樣，那它們之間有什么區別呢 ?使用的時候如何選擇呢 ?
效率
emplace_back 在效率上比 push_back 要好一些，請看下面的例子：
#include<iostream>
#include <vector>
using namespace std;
class MyTest
{
public:
//普通構造
MyTest(int id,int age):m_id(id),m_age(age)
{
cout << "ceate MyTest class..." << this << endl;
}
//拷貝構造
MyTest(const MyTest &t):m_id(t.m_id),m_age(t.m_age)
{
cout << "copy construct called..." << this << endl;
}
//移動構造
MyTest(const MyTest &&t)
{
m_id = std::move(t.m_id);
m_age = std::move(t.m_age);
cout << "move contruct called.." << this << endl;
}
//析構
~MyTest()
{
cout << "destory MyTest class..." << this << endl;
}
private:
int m_id; //id成員
int m_age;//age成員
};
int main(int argc, char *argv[])
{
vector<MyTest> vec;
vec.reserve(2); //預先分配內存
cout << "\n ------ push_back --------" << endl;
vec.push_back(MyTest(1,20));
cout << "\n ------ emplace_back --------" << endl;
vec.emplace_back(1,20);
cout << "\n -------- finish -------- " << endl;
}
使用 g++ -g -Wall -std=c++11 -o t t.cpp 命令編譯，運行程序，結果如下：
------ push_back --------
ceate MyTest class...
move contruct called..
destory MyTest class...
------ emplace_back --------
ceate MyTest class...
-------- finish --------
destory MyTest class...
destory MyTest class...
從結果可以看出，同樣是在容器尾部加入一個元素，push_back 和 emplace_back 的過程是不一樣的；
- push_back 的過程
構造一個臨時對象
調用移動構造函數把臨時對象的副本拷貝到容器末尾增加的元素中
調用析構釋放臨時對象
- emplace_back 的過程
調用構造函數在容器末尾增加一個元素
同樣是在容器尾部增加一個元素，emplace_back 比 push_back 少了一次對象的構造和析構， 所以，emplace_back 比 push_back 更高效, 具體能高效多少呢，這里進行了一個插入 一百萬 個對象的測試，emplace_back 比 push_back 快大概 20% ，下面是測試代碼 :
//獲取當前時間,單位: 毫秒
int64_t cur_msec()
{
struct timespec tp1;
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &tp1);
return (tp1.tv_sec * 1000 + (int64_t)tp1.tv_nsec / 1000000.0);
}
//測試函數
void test()
{
vector<MyTest> vec1;
vector<MyTest> vec2;
vec1.reserve(1000000);
vec2.reserve(1000000);
int64_t t1 = cur_msec();
for (size_t i = 0; i < 1000000; i++)
{
vec1.push_back(MyTest(1,20));
}
int64_t t2 = cur_msec();
for (size_t i = 0; i < 1000000; i++)
{
vec2.emplace_back(1,20);
}
int64_t t3 = cur_msec();
cout << " push_back cost " << (t2 - t1) << " millisecond " << endl;
cout << " emplace_back cost " << (t3 - t2) << " millisecond " << endl;
}
emplace_back 的缺點
既然 emplace_back 比 push_back 更高效，是不是每次都用 emplace_back 就完了呢?
我們日常寫代碼，除了執行率之外，還要考慮可讀性，理解成本等，雖然emplace_back 效率高些，但是它也是有缺點的，比如：
vec1.push_back(1000000);
vec2.emplace_back(1000000);
第一行程序代碼很好理解，往 容器vec1尾部加入一個整數 1000000，然而，第二行程序代碼就不是很直觀了，由于我們不知道 vec2 的實際類型，所以無法獲得這行代碼執行的結果。
假如，vec2 的類型是 vector,那么它的含義和第一行一樣，往容器vec2尾部添加整數 1000000。
假如，vec2 的類型是 vector< vector >,那么它就構造了一個包含 1000000 個元素的容器，按照每個元素 4 個字節來計算，執行第二行代碼需要分配差不多近 4M 的內存空間。
如何選擇
emplace_back 的缺點是代碼可讀性相對差些，因此，對于往容器尾部添加元素的操作，選擇 push_back將會使你的代碼可讀性更好，能更好的表達出代碼編寫者的目的，代碼更健壯。
像上節中的例子，一個 vector< vector > 類型的容器 vec，vec.emplace_back(1000000) 能編譯通過，在運行到這行代碼之前可能還無法發現錯誤，但是如果調用 vec.push_back(1000000) 在編譯的時候就會報錯，能更早的發現問題。
當然，既然 emplace_back 比 push_back 更快，我們也不能因為容易出錯就不使用它，在對效率有要求的場景中，推薦使用 emplace_back,當對效率要求沒那么高，或者使用 emplace_back 和 push_back 效率差別不大時，從項目代碼可讀性，可維護性的角度考慮的話，優先使用 push_back。
