276

C++11 向量具有新功能emplace_back。与push_back依赖编译器优化来避免复制的不同，它emplace_back使用完美转发将参数直接发送到构造函数以就地创建对象。在我看来，emplace_back一切都push_back可以做到，但有时它会做得更好（但永远不会更糟）。

我必须使用什么理由push_back？

4

5 回答 5

234

在过去的四年里，我对这个问题思考了很多。我得出的结论是，大多数关于push_backvs.的解释都emplace_back忽略了全貌。

去年，我在 C++Now 上做了一个关于C++14 中的类型推导的演讲。我在 13:49 开始谈论push_backvs. emplace_back，但在此之前有一些有用的信息提供了一些支持证据。

真正的主要区别与隐式与显式构造函数有关。考虑我们想要传递给push_backor的单个参数的情况emplace_back。

std::vector<T> v;
v.push_back(x);
v.emplace_back(x);

在您的优化编译器掌握了这一点之后，就生成的代码而言，这两个语句之间没有区别。传统的智慧是push_back构造一个临时对象，然后将其移入，v而emplace_back将转发参数并直接将其构造在适当的位置，而无需复制或移动。根据标准库中编写的代码，这可能是正确的，但它错误地假设优化编译器的工作是生成您编写的代码。如果您是平台特定优化方面的专家并且不关心可维护性，只关心性能，优化编译器的工作实际上是生成您会编写的代码。

这两个语句之间的实际区别在于，更强大的emplace_back会调用任何类型的构造函数，而更谨慎的push_back只会调用隐式的构造函数。隐式构造函数应该是安全的。如果您可以U从 a隐式构造 a T，那么您就是说它可以毫无损失U地保存所有信息。T在几乎任何情况下通过 a 都是安全的，T如果你U改为 a 没有人会介意。隐式构造函数的一个很好的例子是从std::uint32_tto的转换std::uint64_t。隐式转换的一个不好的例子是doubleto std::uint8_t。

我们希望在编程时保持谨慎。我们不想使用强大的功能，因为功能越强大，就越容易意外地做一些不正确或意想不到的事情。如果您打算调用显式构造函数，那么您需要emplace_back. 如果您只想调用隐式构造函数，请坚持push_back.

一个例子

std::vector<std::unique_ptr<T>> v;
T a;
v.emplace_back(std::addressof(a)); // compiles
v.push_back(std::addressof(a)); // fails to compile

std::unique_ptr<T>有一个来自 的显式构造函数T *。因为emplace_back可以调用显式构造函数，传递一个非拥有指针编译就好了。但是，当v超出范围时，析构函数将尝试调用delete该指针，该指针未分配，new因为它只是一个堆栈对象。这会导致未定义的行为。

这不仅仅是发明的代码。这是我遇到的一个真正的生产错误。代码是std::vector<T *>，但它拥有内容。作为迁移到 C++11 的一部分，我正确地更改T *为std::unique_ptr<T>指示向量拥有它的内存。然而，这些变化是基于我在 2012 年的理解，在此期间我想“emplace_back什么都push_back可以做，还有更多，那我为什么要使用push_back？”，所以我也push_back将emplace_back.

如果我将代码保留为使用更安全的代码push_back，我会立即发现这个长期存在的错误，并且它会被视为升级到 C++11 的成功。相反，我掩盖了这个错误，直到几个月后才发现它。

于 2016-04-28T15:48:17.697 回答
126

push_back总是允许使用统一初始化，这是我非常喜欢的。例如：

struct aggregate {
    int foo;
    int bar;
};

std::vector<aggregate> v;
v.push_back({ 42, 121 });

另一方面，v.emplace_back({ 42, 121 });行不通。

于 2012-06-05T02:12:26.380 回答
83

向后兼容 C++11 之前的编译器。

于 2012-06-05T02:03:21.127 回答
72

emplace_back 的某些库实现的行为与 C++ 标准中指定的不同，包括 Visual Studio 2012、2013 和 2015 附带的版本。

为了适应已知std::vector::push_back()的编译器错误，如果参数引用迭代器或其他在调用后将无效的对象，请优先使用。

std::vector<int> v;
v.emplace_back(123);
v.emplace_back(v[0]); // Produces incorrect results in some compilers

在一个编译器上，v 包含值 123 和 21，而不是预期的 123 和 123。这是因为第二次调用emplace_back导致调整大小在该点v[0]变得无效。

上述代码的工作实现将使用push_back()而不是emplace_back()如下：

std::vector<int> v;
v.emplace_back(123);
v.push_back(v[0]);

注意：使用整数向量是出于演示目的。我在一个更复杂的类中发现了这个问题，其中包括动态分配的成员变量，并且调用emplace_back()导致了硬崩溃。

于 2015-02-10T15:35:58.990 回答
0

考虑使用 c++-17 编译器在 Visual Studio 2019 中发生的情况。我们在一个函数中有 emplace_back 并设置了正确的参数。然后有人更改了 emplace_back 调用的构造函数的参数。VS中没有任何警告，代码也编译得很好，然后在运行时崩溃。此后，我从代码库中删除了所有 emplace_back 。

于 2020-08-27T15:59:21.880 回答