„push_back' vs. „emplace_back': Wann sollte ich Which in C verwenden?

push_back vs emplace_back: Eine umfassende Erklärung

In C gibt es zwei Methoden zum Hinzufügen von Elementen zu einem Container: push_back und emplace_back. Obwohl beide denselben Zweck erfüllen, gibt es subtile Unterschiede in ihrem Verhalten, die oft zu Verwirrung führen.

Überladener push_back

Die push_back-Methode hat drei Überladungen:

void push_back(const Type& _Val);
void push_back(Type& _Val);
void push_back(Type&& _Val);

Die erste Überladung benötigt eine konstante Referenz, die zweite eine Referenz und die dritte eine R-Wert-Referenz. Die rvalue-Referenzüberladung wurde eingeführt, um die Verschiebungssemantik zu erleichtern und ein effizientes Einfügen temporärer Objekte zu ermöglichen.

emplace_back

Die emplace_back-Methode hat nur eine Überladung:

void emplace_back(Type& _Val);

Diese Überladung benötigt eine R-Wert-Referenz. Im Gegensatz zur dritten push_back-Überladung fügt emplace_back den Wert jedoch nicht tatsächlich ein; Stattdessen wird ein neues Objekt direkt im Container erstellt.

Zweck von emplace_back

Der Zweck von emplace_back wird deutlich, wenn man die Einschränkungen von push_back berücksichtigt. Während die dritte push_back-Überladung das effiziente Einfügen temporärer Objekte ermöglicht, erfordert sie dennoch die Erstellung eines temporären Objekts. Dies kann insbesondere bei der Arbeit mit komplexen Objekten zu unnötigen Kopien oder Verschiebungen führen.

emplace_back hingegen vermeidet die Erstellung eines Temporärs, indem das Objekt direkt in den Container eingebaut wird. Dies ist besonders in Situationen von Vorteil, in denen die Konstruktion des Objekts mehrere Vorgänge oder teure Berechnungen erfordert. Betrachten Sie beispielsweise den folgenden Code:

std::vector<Complicated> v;
Complicated obj(4, 5.0, "C++");
v.push_back(obj); // Creates a temporary copy
v.emplace_back(4, 5.0, "C++"); // Constructs directly into the vector

In diesem Fall erfordert die Verwendung von push_back die Erstellung einer temporären Kopie von obj, die dann in den Vektor eingefügt wird. Durch die Verwendung von emplace_back entfällt die Notwendigkeit einer temporären Kopie, was zu einer verbesserten Effizienz führt.

Fazit

Während sowohl push_back als auch emplace_back zum Hinzufügen von Elementen zu einem Container verwendet werden können, ist emplace_back bietet eine effizientere Lösung beim Aufbau komplexer oder temporärer Objekte direkt im Container. Das Verständnis der Unterschiede zwischen diesen Methoden kann zu einer verbesserten Leistung und Lesbarkeit des Codes in C-Anwendungen führen.

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