关于 C++ STL vector 中的 push_back 和 emplace_back，reserve 和 resize

2023-08-16 约 921 字预计阅读 2 分钟次

push_back 和 emplace_back

在 vector 尾部插入元素有两种方法：push_back() 和 emplace_back()

函数原型

void push_back (const value_type& val);void push_back (value_type&& val); template <class... Args> void emplace_back (Args&&... args);

调用 push_back 的过程

将调用构造函数来创建临时对象。
将在容器的内存中构造临时对象的副本。请注意，move constructor如果存在，则将调用，因为临时对象是一个 rvalue，否则copy constructor应调用。
复制后会调用析构函数来销毁临时对象。

区别

对于 push_back ，他会先创建一个新元素，然后再拷贝或者移动到 vector 中。
对于 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。

例子

下面这个例子演示了，emplace_back() 函数可以减少一次拷贝或移动构造的过程，也就是在参数输入时，不用写xxx()

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46


#include <vector>
#include <cassert>
#include <iostream>
#include <string>
 
struct President
{
    std::string name;
    std::string country;
    int year;
 
    President(std::string p_name, std::string p_country, int p_year)
        : name(std::move(p_name)), country(std::move(p_country)), year(p_year)
    {
        std::cout << "I am being constructed.\n";
    }
 
    President(President&& other)
        : name(std::move(other.name)), country(std::move(other.country)), year(other.year)
    {
        std::cout << "I am being moved.\n";
    }
 
    President& operator=(const President& other) = default;
};
 
int main()
{
    std::vector<President> elections;
    std::cout << "emplace_back:\n";
    auto& ref = elections.emplace_back("Nelson Mandela", "South Africa", 1994);
    assert(ref.year == 1994 && "uses a reference to the created object (C++17)");
 
    std::vector<President> reElections;
    std::cout << "\npush_back:\n";
    reElections.push_back(President("Franklin Delano Roosevelt", "the USA", 1936));
 
    std::cout << "\nContents:\n";
    for (President const& president: elections)
        std::cout << president.name << " was elected president of "
                  << president.country << " in " << president.year << ".\n";
 
    for (President const& president: reElections)
        std::cout << president.name << " was re-elected president of "
                  << president.country << " in " << president.year << ".\n";
}

输出：

emplace_back:
I am being constructed.
 
push_back:
I am being constructed.
I am being moved.
 
Contents:
Nelson Mandela was elected president of South Africa in 1994.
Franklin Delano Roosevelt was re-elected president of the USA in 1936.

push_back() 在内部似乎也会调用 emplace_back()？

关于 reserve 和 resize

reserve (不够时，更改 capacity 大小)

要求 vector 容量至少足以包含n 个元素。

如果n大于当前 vector 的容量，该函数会导致容器重新分配其存储空间，将其容量增加到n（或更大）。

在所有其他情况下，函数调用不会导致重新分配，并且 vector 容量不受影响。此函数对 vector 大小没有影响，也不能改变其元素。

resize (删除时，更改 size 大小；增加时，更改 size 大小，capacity 不够则更改)

调整 vector 的大小，使其包含n 个元素。

如果n小于当前 vector 大小，则内容将减少到前n 个元素，删除超出的元素（并销毁它们）。

如果n大于当前 vector 大小，则通过在末尾插入所需数量的元素来扩展内容，以达到n的大小。如果指定了val，则新元素将被初始化为val的副本，否则，它们将被值初始化。

如果n也大于当前 vector 容量，会自动重新分配已分配的存储空间。

请注意，此函数通过插入或删除 vector 中的元素来更改 vector 的实际内容。

目录