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:
            
            
              cpp
              
              
            
          
          #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:
            
            
              cpp
              
              
            
          
          #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:
            
            
              cpp
              
              
            
          
          #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:
            
            
              cpp
              
              
            
          
          #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:
            
            
              cpp
              
              
            
          
          #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:
            
            
              cpp
              
              
            
          
          #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。