c++ - C++ 中 unordered_map::emplace 和 unordered_map::insert 有什么区别？

Question

std::unordered_map::emplace和std::unordered_map::insert在C++中有什么区别？

Answer 1

unordered_map::insert 将键值对复制或移动到容器中。 It is overloaded to accept reference-to-const or an rvalue reference :

std::pair<iterator,bool> insert(const std::pair<const Key, T>& value);

template<class P>
std::pair<iterator,bool> insert(P&& value);

unordered_map::emplace 允许您通过就地构造元素来避免不必要的复制或移动。它使用完美转发和可变参数模板到forward arguments to the constructor of the key-value pair :

template<class... Args>
std::pair<iterator,bool> emplace(Args&&... args);

但是这两个功能之间有很多重叠之处。 emplace 可用于转发到键值对的复制/移动构造函数，这允许它像 insert 一样使用。这意味着使用 emplace 并不能保证您会避免复制或移动。此外，采用右值引用的 insert 版本实际上是模板化的，并接受任何类型的 P 以便键值对可以从 P 构造>.

Scott Meyers says:

In principle, emplacement functions should sometimes be more efficient than their insertion counterparts, and they should never be less efficient.

(编辑: Howard Hinnant 运行 some experiments 显示有时 insert 比 emplace 更快)

如果您确实想要复制/移动到容器中，使用 insert 可能是明智的，因为如果您传递不正确的参数，则更有可能出现编译错误。您需要更加小心，您将正确的参数传递给 emplacement 函数。

unordered_map::emplace 的大多数实现将导致为新对动态分配内存，即使 map 已经包含具有该键的项目并且 emplace 将失败。这意味着如果 emplace 很有可能会失败，您可能会使用 insert 获得更好的性能，以避免不必要的动态内存分配。

小例子:

#include <unordered_map>
#include <iostream>

int main() {
  auto employee1 = std::pair<int, std::string>{1, "John Smith"};

  auto employees = std::unordered_map<int, std::string>{};

  employees.insert(employee1);  // copy insertion
  employees.insert(std::make_pair(2, "Mary Jones"));  // move insertion 
  employees.emplace(3, "James Brown");  // construct in-place

  for (const auto& employee : employees)
    std::cout << employee.first << ": " << employee.second << "\n";
}

Edit2:应要求提供。也可以将 unordered_map::emplace 与采用多个构造函数参数的键或值一起使用。使用 std::pair piecewise constructor您仍然可以避免不必要的复制或移动。

#include <unordered_map>
#include <iostream>

struct Employee {
  std::string firstname;
  std::string lastname;
  Employee(const std::string& firstname, const std::string& lastname) 
  : firstname(firstname), lastname(lastname){}    
};

int main() {
  auto employees = std::unordered_map<int, Employee>{};
  auto employee1 = std::pair<int, Employee>{1, Employee{"John", "Smith"}};

  employees.insert(employee1);  // copy insertion
  employees.insert(std::make_pair(2, Employee{"Mary", "Jones"}));  // move insertion
  employees.emplace(3, Employee("Sam", "Thomas")); // emplace with pre-constructed Employee
  employees.emplace(std::piecewise_construct,
                    std::forward_as_tuple(4),
                    std::forward_as_tuple("James", "Brown"));  // construct in-place
}