c++ - 向量上的 C++11 emplace_back?

Question

考虑以下程序：

#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

struct T
{
    int a;
    double b;
    string c;
};

vector<T> V;

int main()
{
    V.emplace_back(42, 3.14, "foo");
}

它不起作用：

$ g++ -std=gnu++11 ./test.cpp
In file included from /usr/include/c++/4.7/x86_64-linux-gnu/bits/c++allocator.h:34:0,
                 from /usr/include/c++/4.7/bits/allocator.h:48,
                 from /usr/include/c++/4.7/string:43,
                 from ./test.cpp:1:
/usr/include/c++/4.7/ext/new_allocator.h: In instantiation of ‘void __gnu_cxx::new_allocator<_Tp>::construct(_Up*, _Args&& ...) [with _Up = T; _Args = {int, double, const char (&)[4]}; _Tp = T]’:
/usr/include/c++/4.7/bits/alloc_traits.h:253:4:   required from ‘static typename std::enable_if<std::allocator_traits<_Alloc>::__construct_helper<_Tp, _Args>::value, void>::type std::allocator_traits<_Alloc>::_S_construct(_Alloc&, _Tp*, _Args&& ...) [with _Tp = T; _Args = {int, double, const char (&)[4]}; _Alloc = std::allocator<T>; typename std::enable_if<std::allocator_traits<_Alloc>::__construct_helper<_Tp, _Args>::value, void>::type = void]’
/usr/include/c++/4.7/bits/alloc_traits.h:390:4:   required from ‘static void std::allocator_traits<_Alloc>::construct(_Alloc&, _Tp*, _Args&& ...) [with _Tp = T; _Args = {int, double, const char (&)[4]}; _Alloc = std::allocator<T>]’
/usr/include/c++/4.7/bits/vector.tcc:97:6:   required from ‘void std::vector<_Tp, _Alloc>::emplace_back(_Args&& ...) [with _Args = {int, double, const char (&)[4]}; _Tp = T; _Alloc = std::allocator<T>]’
./test.cpp:17:32:   required from here
/usr/include/c++/4.7/ext/new_allocator.h:110:4: error: no matching function for call to ‘T::T(int, double, const char [4])’
/usr/include/c++/4.7/ext/new_allocator.h:110:4: note: candidates are:
./test.cpp:6:8: note: T::T()
./test.cpp:6:8: note:   candidate expects 0 arguments, 3 provided
./test.cpp:6:8: note: T::T(const T&)
./test.cpp:6:8: note:   candidate expects 1 argument, 3 provided
./test.cpp:6:8: note: T::T(T&&)
./test.cpp:6:8: note:   candidate expects 1 argument, 3 provided

这样做的正确方法是什么，为什么？

（也试过单双括号）

score 114 · Accepted Answer

您需要为该类显式定义一个 ctor：

#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

struct T
{
    int a;
    double b;
    string c;

    T(int a, double b, string &&c) 
        : a(a)
        , b(b)
        , c(std::move(c)) 
    {}
};

vector<T> V;

int main()
{
    V.emplace_back(42, 3.14, "foo");
}

使用emplace_back的目的是避免创建一个临时对象，然后将其复制（或移动）到目的地。虽然也可以创建一个临时对象，然后将其传递给emplace_back，但它（至少大部分）破坏了目的。您要做的是传递单个参数，然后让emplace_back使用这些参数调用 ctor 以在适当的位置创建对象。

score 37 · Accepted Answer

对于未来的任何人，这种行为将在C++20中改变。

换句话说，即使内部实现仍然会调用T(arg0, arg1, ...)它，它也会被视为T{arg0, arg1, ...}您所期望的常规。

score 28 · Accepted Answer

当然，这不是答案，但它显示了元组的一个有趣特性：

#include <string>
#include <tuple>
#include <vector>

using namespace std;

using T = tuple <
    int,
    double,
    string
>;

vector<T> V;

int main()
{
    V.emplace_back(42, 3.14, "foo");
}

score 13 · Accepted Answer

如果您不想（或不能）添加构造函数，请专门为 T 分配分配器（或创建您自己的分配器）。

namespace std {
    template<>
    struct allocator<T> {
        typedef T value_type;
        value_type* allocate(size_t n) { return static_cast<value_type*>(::operator new(sizeof(value_type) * n)); }
        void deallocate(value_type* p, size_t n) { return ::operator delete(static_cast<void*>(p)); }
        template<class U, class... Args>
        void construct(U* p, Args&&... args) { ::new(static_cast<void*>(p)) U{ std::forward<Args>(args)... }; }
    };
}

注意：上面显示的成员函数构造不能用 clang 3.1 编译（对不起，我不知道为什么）。如果您将使用 clang 3.1（或其他原因），请尝试下一个。

void construct(T* p, int a, double b, const string& c) { ::new(static_cast<void*>(p)) T{ a, b, c }; }

score 6 · Accepted Answer

这似乎包含在 23.2.1/13 中。

一、定义：

给定一个容器类型 X，其分配器类型与 A 相同，值类型与 T 相同，并且给定 A 类型的左值 m、T* 类型的指针 p、T 类型的表达式 v 和 T 类型的右值 rv，定义了以下术语。

现在，是什么让它可以就地构建：

T is EmplaceConstructible into X from args ，对于零个或多个参数 args，意味着以下表达式是格式良好的：allocator_traits::construct(m, p, args);

最后是关于构造调用的默认实现的注释：

注意：容器调用 allocator_traits::construct(m, p, args) 以使用 args 在 p 处构造元素。std::allocator 中的默认构造将调用 ::new((void*)p) T(args)，但专门的分配器可能会选择不同的定义。

这几乎告诉我们，对于一个默认（并且可能是唯一的）分配器方案，您必须已经定义了一个构造函数，该构造函数具有正确数量的参数，用于您试图将构建到容器中的东西。

score -2 · Accepted Answer

您必须为您的类型定义一个构造函数，T因为它包含一个std::string不是微不足道的。

此外，最好定义（可能默认）移动 ctor/assign （因为您有一个可移动std::string的成员）——这将有助于提高您T的移动效率......

或者，只需按照 neighboug 响应中的建议T{...}调用重载emplace_back()...一切都取决于您的典型用例...

score -3 · Accepted Answer

您可以创建struct T实例，然后将其移动到向量：

V.push_back(std::move(T {42, 3.14, "foo"}));

c++ - 向量上的 C++11 emplace_back?

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