c++笔记提高效率-emplace函数

在C++中，标准库容器的emplace方法是一种高效的插入操作，用于在容器中直接构造元素。与insert和push方法相比，emplace方法可以避免不必要的复制或移动操作，因为它直接在容器内部构造元素。下面详细介绍各容器的emplace方法及其用法。

各容器的 emplace 方法

1. std::vector::emplace

std::vector提供了emplace_back和emplace两种方法：

• emplace_back：在容器末尾直接构造元素。
• emplace：在指定位置直接构造元素。

示例代码：

#include <iostream>
#include <vector>

class MyClass {
public:
    MyClass(int a, double b) : a(a), b(b) {
        std::cout << "Constructing MyClass(" << a << ", " << b << ")\n";
    }
private:
    int a;
    double b;
};

int main() {
    std::vector<MyClass> vec;

    // 使用emplace_back在末尾构造元素
    vec.emplace_back(1, 1.1);

    // 使用emplace在指定位置构造元素
    vec.emplace(vec.begin(), 2, 2.2);

    return 0;
}

2. std::deque::emplace

std::deque提供了emplace_back、emplace_front和emplace三种方法：

• emplace_back：在容器末尾直接构造元素。
• emplace_front：在容器开头直接构造元素。
• emplace：在指定位置直接构造元素。

示例代码：

#include <iostream>
#include <deque>

class MyClass {
public:
    MyClass(int a, double b) : a(a), b(b) {
        std::cout << "Constructing MyClass(" << a << ", " << b << ")\n";
    }
private:
    int a;
    double b;
};

int main() {
    std::deque<MyClass> deq;

    // 使用emplace_back在末尾构造元素
    deq.emplace_back(1, 1.1);

    // 使用emplace_front在开头构造元素
    deq.emplace_front(2, 2.2);

    // 使用emplace在指定位置构造元素
    deq.emplace(deq.begin() + 1, 3, 3.3);

    return 0;
}

3. std::list::emplace

std::list提供了emplace_back、emplace_front和emplace三种方法：

• emplace_back：在容器末尾直接构造元素。
• emplace_front：在容器开头直接构造元素。
• emplace：在指定位置直接构造元素。

示例代码：

#include <iostream>
#include <list>

class MyClass {
public:
    MyClass(int a, double b) : a(a), b(b) {
        std::cout << "Constructing MyClass(" << a << ", " << b << ")\n";
    }
private:
    int a;
    double b;
};

int main() {
    std::list<MyClass> lst;

    // 使用emplace_back在末尾构造元素
    lst.emplace_back(1, 1.1);

    // 使用emplace_front在开头构造元素
    lst.emplace_front(2, 2.2);

    // 使用emplace在指定位置构造元素
    lst.emplace(std::next(lst.begin()), 3, 3.3);

    return 0;
}

4. std::map和std::multimap::emplace

std::map和std::multimap提供了emplace方法，在指定位置直接构造元素。

示例代码：

#include <iostream>
#include <map>

int main() {
    std::map<int, std::string> mp;

    // 使用emplace插入元素
    mp.emplace(1, "one");
    mp.emplace(2, "two");

    for (const auto& pair : mp) {
        std::cout << pair.first << ": " << pair.second << "\n";
    }

    return 0;
}

5. std::set和std::multiset::emplace

std::set和std::multiset提供了emplace方法，在容器中直接构造元素。

示例代码：

#include <iostream>
#include <set>

int main() {
    std::set<std::string> st;

    // 使用emplace插入元素
    st.emplace("one");
    st.emplace("two");

    for (const auto& str : st) {
        std::cout << str << "\n";
    }

    return 0;
}

6. std::unordered_map和std::unordered_set::emplace

std::unordered_map和std::unordered_set提供了emplace方法，在容器中直接构造元素。

示例代码：

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <unordered_set>

int main() {
    std::unordered_map<int, std::string> ump;
    std::unordered_set<std::string> ust;

    // 使用emplace插入元素到unordered_map
    ump.emplace(1, "one");
    ump.emplace(2, "two");

    // 使用emplace插入元素到unordered_set
    ust.emplace("one");
    ust.emplace("two");

    for (const auto& pair : ump) {
        std::cout << pair.first << ": " << pair.second << "\n";
    }

    for (const auto& str : ust) {
        std::cout << str << "\n";
    }

    return 0;
}

总结

使用emplace方法可以提高插入操作的效率，避免不必要的复制或移动操作。它直接在容器内部构造元素，使得构造过程更加高效和直接。在实际应用中，优先选择emplace方法来代替insert或push方法，尤其是在插入需要多个参数构造的元素时。