c++ - 有效地初始化具有初始值的 vector

Question

给定此类型进行测试:

struct Counter
{
    static int count;

    Counter(int)
    {
        count++;
    }

    Counter(const Counter&)
    {
        count++;
    }

    Counter(Counter&&) noexcept
    {

    }
};

int Counter::count = 0;

假设我们有以下内容:

std::vector<Counter> vec(5, 0);

根据 VS2015，创建了 6 个 Counter 对象。我知道只有 5 个永久对象。为什么编译器不放置构​​造函数参数中的对象，或者将临时对象移动到第一个位置，然后从中复制其余部分？

即使将 vector 的初始大小设置为 0，仍会创建 1 个对象。

std::vector<Counter> vec(0, 0);

如果大小直到运行时才知道并且通常为 0(无操作)并且容器中的类型复制或构造成本很高，这可能很重要。

在一条语句中初始化 vector 通常很方便，尤其是当它们是初始化列表中的类成员或常量时。我怎样才能像下面的代码那样高效地做到这一点:

std::vector<Counter> vec;
vec.reserve(size);
for (size_t i = 0; i < size; i++)
{
    vec.emplace_back(0);
}

它只构造与存储在 vector 中的对象一样多的包含对象。

Answer 1

您可以简单地定义一个函数，以您想要的方式创建 vector 。

作为函数，初始化代码是异常安全的。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <stddef.h>     // ptrdiff_t
#include <utility>      // std::forward
using namespace std;

struct Counter
{
    static int n_constructor_calls;

    Counter( int )
    {
        ++n_constructor_calls;
    }

    Counter( Counter const& )
    {
        ++n_constructor_calls;
    }

    Counter( Counter&& ) noexcept
    {
        ++n_constructor_calls;
    }
};

int Counter::n_constructor_calls = 0;

//--------------------------------------

using Size = ptrdiff_t;
using Index = Size;

template< class Item, class... Args >
auto make_vector( Size const n, Args&&... args )
    -> vector<Item>
{
    vector<Item>    result;
    result.reserve( n );
    for( Index i = 0; i < n; ++i )
    {
        result.emplace_back( forward<Args>( args )... );
    }
    return result;
}

auto main() -> int
{
    auto vec = make_vector<Counter>( 5, 42 );
    cout << Counter::n_constructor_calls << " constructor calls.\n";
}

(这会输出“5 个构造函数调用。”)

您基本上会问，为什么没有定义 vector 构造函数来执行此操作，

” Why doesn't the compiler emplace the objects from the constructor parameters, or move the temporary object into the first position and then copy the rest from it?

一个原因是这个构造函数是在 C++11 中引入移动语义之前定义的。

引入额外的构造函数(这会改变重载行为)或改变现有构造函数的行为，相对于现有的 C++ 代码库来说成本很高，因为它非常大。