c++ - 为什么 C++ std::map::operator[] 不使用 inplace new？

Question

如果您将 C++ std::map(和其他容器)与值类型一起使用，您会注意到插入映射会调用元素类型的析构函数。这是因为 C++ 规范要求 operator [] 的实现等同于:

(*((std::map<>::insert(std::make_pair(x, T()))).first)).second

它调用您类型的默认构造函数来构建该对。然后将该临时值复制到 map 中，然后销毁。对此的确认可以在 this stackoverflow post 中找到和 here on codeguru .

我觉得奇怪的是，这可以在不需要临时变量的情况下实现，并且仍然是等价的。 C++ 有一个特性叫做 "inplace new" . std::map 和其他容器可以为对象分配空白空间，然后在分配的空间上显式调用元素的默认构造函数。

我的问题:为什么我见过的 std::map 实现都没有使用 inplace new 来优化这个操作？在我看来，它会大大提高这种低级操作的性能。但是很多人都研究过 STL 代码库，所以我认为这样做一定是有原因的。

Answer 1

通常，您指定一个更高级别的操作，如 []在较低级别的方面是个好主意。

在 C++11 之前，用 [] 这样做如果不使用 insert 会很困难.

在 C++11 中，添加了 std::map<?>::emplace和类似的东西 std::pair使我们能够避免该问题。如果您重新定义它以便使用这种就地构造，额外的(希望被省略的)对象创建将会消失。

我想不出不这样做的理由。我鼓励您提出标准化建议。

演示无拷贝插入 std::map ，我们可以做到以下几点:

#include <map>
#include <iostream>

struct no_copy_type {
  no_copy_type(no_copy_type const&)=delete;
  no_copy_type(double) {}
  ~no_copy_type() { std::cout << "destroyed\n"; }
};
int main() {
  std::map< int, no_copy_type > m;
  m.emplace(
    std::piecewise_construct,
    std::forward_as_tuple(1),
    std::forward_as_tuple(3.14)
  );
  std::cout << "destroy happens next:\n";
}

live example -- 如您所见，没有生成临时文件。

所以如果我们替换

(*((std::map<>::insert(std::make_pair(x, T()))).first)).second

与

(*
  (
    (
      std::map<>::emplace(
        std::piecewise_construct,
        std::forward_as_tuple(std::forward<X>(x)),
        std::forward_as_tuple()
    )
  ).first
).second

不会创建临时文件(添加空格以便我可以跟踪 () s)。