一文弄清楚 push_back 和 emplace_back 的区别

既然两者功能一样，那它们之间有什么区别呢 ?使用的时候如何选择呢 ?

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效率

emplace_back 在效率上比 push_back 要好一些，请看下面的例子：

#include
#include 
using namespace std;

class MyTest
{
public:
    //普通构造
    MyTest(int id,int age):m_id(id),m_age(age)
    { 
        cout << "ceate MyTest class..." << this << endl;
    }
    //拷贝构造
    MyTest(const MyTest &t):m_id(t.m_id),m_age(t.m_age)
    {  
        cout << "copy construct called..." << this << endl;
    }
    //移动构造
    MyTest(const MyTest &&t)
    {
        m_id = std::move(t.m_id);
        m_age = std::move(t.m_age);
        cout << "move contruct called.." << this << endl;
    }
    //析构
    ~MyTest()
    {
        cout << "destory MyTest class..." << this << endl;
    }
private:
    int m_id; //id成员
    int m_age;//age成员
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    vector vec;
    vec.reserve(2);  //预先分配内存
    cout << "\n ------ push_back --------" << endl;
    vec.push_back(MyTest(1,20));
    cout << "\n ------ emplace_back --------" << endl;
    vec.emplace_back(1,20);
    cout << "\n -------- finish -------- " << endl;
}

使用 g++ -g -Wall -std=c++11 -o t t.cpp 命令编译，运行程序，结果如下：

 ------ push_back --------
ceate MyTest class...
move contruct called..
destory MyTest class...

 ------ emplace_back --------
ceate MyTest class...

 -------- finish --------
destory MyTest class...
destory MyTest class...

从结果可以看出，同样是在容器尾部加入一个元素，push_back 和 emplace_back 的过程是不一样的；

• push_back 的过程

构造一个临时对象

调用移动构造函数把临时对象的副本拷贝到容器末尾增加的元素中

调用析构释放临时对象

• emplace_back 的过程

调用构造函数在容器末尾增加一个元素

同样是在容器尾部增加一个元素，emplace_back 比 push_back 少了一次对象的构造和析构， 所以，emplace_back 比 push_back 更高效, 具体能高效多少呢，这里进行了一个插入 一百万 个对象的测试，emplace_back 比 push_back 快大概 20% ，下面是测试代码 :

//获取当前时间,单位: 毫秒
int64_t cur_msec()
{
    struct timespec tp1;
    clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &tp1);
    return (tp1.tv_sec * 1000 + (int64_t)tp1.tv_nsec / 1000000.0);
}
//测试函数
void test()
{
    vector vec1;
    vector vec2;
    vec1.reserve(1000000);
    vec2.reserve(1000000);

    int64_t t1 = cur_msec();
    for (size_t i = 0; i < 1000000; i++)
    {
        vec1.push_back(MyTest(1,20));
    }
    int64_t t2 = cur_msec();
    for (size_t i = 0; i < 1000000; i++)
    {
        vec2.emplace_back(1,20);
    }
    int64_t t3 = cur_msec();
    
   cout << " push_back cost " << (t2 - t1) << " millisecond " << endl;
   cout << " emplace_back cost " << (t3 - t2) << " millisecond " << endl;
}

emplace_back 的缺点

既然 emplace_back 比 push_back 更高效，是不是每次都用 emplace_back 就完了呢?

我们日常写代码，除了执行率之外，还要考虑可读性，理解成本等，虽然emplace_back 效率高些，但是它也是有缺点的，比如：

vec1.push_back(1000000);
vec2.emplace_back(1000000);

第一行程序代码很好理解，往 容器vec1尾部加入一个整数 1000000，然而，第二行程序代码就不是很直观了，由于我们不知道 vec2 的实际类型，所以无法获得这行代码执行的结果。

假如，vec2 的类型是 vector,那么它的含义和第一行一样，往容器vec2尾部添加整数 1000000。

假如，vec2 的类型是 vector< vector >,那么它就构造了一个包含 1000000 个元素的容器，按照每个元素 4 个字节来计算，执行第二行代码需要分配差不多近 4M 的内存空间。

如何选择

emplace_back 的缺点是代码可读性相对差些，因此，对于往容器尾部添加元素的操作，选择 push_back将会使你的代码可读性更好，能更好的表达出代码编写者的目的，代码更健壮。

像上节中的例子，一个 vector< vector > 类型的容器 vec，vec.emplace_back(1000000) 能编译通过，在运行到这行代码之前可能还无法发现错误，但是如果调用 vec.push_back(1000000) 在编译的时候就会报错，能更早的发现问题。

当然，既然 emplace_back 比 push_back 更快，我们也不能因为容易出错就不使用它，在对效率有要求的场景中，推荐使用 emplace_back,当对效率要求没那么高，或者使用 emplace_back 和 push_back 效率差别不大时，从项目代码可读性，可维护性的角度考虑的话，优先使用 push_back。

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