vector 使用 emplace_back 会调用复制构造函数吗?
`std::vector` 的 `emplace_back` 方法是为了原地构造元素，从而避免不必要的复制或移动操作。所以，在绝大多数情况下，它不会直接调用元素的复制构造函数。
让我来详细解释一下 `emplace_back` 的工作原理以及它与 `push_back` 的区别，从而说明为什么它不调用复制构造函数。
`push_back` 的工作方式（对比）
首先，我们了解一下 `push_back` 是如何工作的。当你使用 `push_back` 将一个对象添加到 `std::vector` 时，通常有两种情况：
1. 传递一个左值（lvalue）:
你有一个已经存在的对象，比如 `MyClass obj;`。
当你调用 `vec.push_back(obj);` 时，`vector` 会首先创建一个临时对象（如果需要），然后调用该对象的复制构造函数（或者移动构造函数，如果 `obj` 是可移动的且 C++11 及以上版本），将 `obj` 的内容复制到这个临时对象中。
最后，`vector` 的内部会调用该临时对象的移动构造函数（如果存在且可行），将临时对象的内容移动到 `vector` 的新分配的内存空间中。
简而言之，对于左值，`push_back` 通常会执行一次复制（然后可能是一次移动）。
2. 传递一个右值（rvalue）:
你有一个临时对象，比如 `MyClass createObject();`。
当你调用 `vec.push_back(createObject());` 时，`vector` 会调用 `createObject()` 返回的临时对象的移动构造函数，直接将临时对象的内容移动到 `vector` 的新分配的内存空间中。
对于右值，`push_back` 通常会执行一次移动。
`emplace_back` 的工作方式（核心）
`emplace_back` 的设计目标是更加高效。它的工作方式如下：
原地构造: `emplace_back` 接收的是构成新元素的构造函数的参数，而不是一个已经构造好的对象。
直接在 `vector` 的末尾构造: `vector` 会在内部预留出足够的空间（如果需要重新分配内存），然后直接在该空间中调用元素的构造函数，将你传入的参数传递给该构造函数。
避免中间对象: 没有中间的临时对象被创建用于复制或移动。
举个例子来说明：
假设我们有一个类 `MyClass`，它有一个构造函数接收一个 `int`：
```c++
include
include
class MyClass {
public:
int value;
// 默认构造函数
MyClass() : value(0) {
std::cout << "MyClass() constructor called" << std::endl;
}
// 带 int 参数的构造函数
MyClass(int v) : value(v) {
std::cout << "MyClass(int) constructor called with value: " << v << std::endl;
}
// 复制构造函数
MyClass(const MyClass& other) : value(other.value) {
std::cout << "MyClass copy constructor called with value: " << value << std::endl;
}
// 移动构造函数
MyClass(MyClass&& other) noexcept : value(std::move(other.value)) {
std::cout << "MyClass move constructor called with value: " << value << std::endl;
other.value = 0; // 通常会将源对象置于有效但未指定状态
}
// 析构函数
~MyClass() {
std::cout << "MyClass destructor called for value: " << value << std::endl;
}
};
int main() {
std::vector vec;
std::cout << " Using push_back with an lvalue " << std::endl;
MyClass obj1(10);
vec.push_back(obj1); // 复制构造 + 移动构造 (可能，取决于是否是右值引用重载)
// C++11 之后，push_back(const T&) 可能会先拷贝，再移动到vector中
// 实际上对于简单的POD类型，可能会更优化，但对于用户自定义类型，拷贝是主要的
std::cout << " Using push_back with an rvalue " << std::endl;
vec.push_back(MyClass(20)); // 移动构造
std::cout << " Using emplace_back " << std::endl;
vec.emplace_back(30); // 直接调用 MyClass(int) 构造函数
// 注意：以上示例中的输出可能会因编译器的优化和具体的 C++ 标准版本而略有不同。
// 但核心思想是 emplace_back 直接使用参数构造，push_back 需要先创建一个对象再移动/复制。
return 0;
}
```
输出解读：
如果你运行上面的代码，你会看到：
1. `push_back(obj1)`:
首先，`MyClass(int)` 会被调用来创建 `obj1`。
然后，`vec.push_back(obj1)` 实际上会调用 `MyClass` 的复制构造函数来创建一个临时对象，然后这个临时对象会移动到 `vector` 中。所以你会看到一个复制构造函数的调用。
2. `push_back(MyClass(20))`:
`MyClass(20)` 创建了一个临时对象。
`vec.push_back(...)` 会调用这个临时对象的移动构造函数来将 `20` 移动到 `vector` 中。
3. `emplace_back(30)`:
`vec.emplace_back(30)` 直接在 `vector` 的末尾调用 `MyClass` 的带 `int` 参数的构造函数，传入 `30`。
你会看到直接调用 `MyClass(int) constructor called with value: 30`，没有复制构造函数或移动构造函数的调用。
关键点总结:
`emplace_back` 的目标是避免中间对象的创建。 它直接在 `vector` 分配的内存中，使用你提供的参数调用相应类型的构造函数来创建新元素。
`push_back` 则是将一个已经存在的对象（无论是左值还是右值）添加到 `vector`。 如果你传递的是一个左值，`push_back` 通常会先复制（或移动）这个对象到一个临时位置，然后再将临时对象的内容移动到 `vector` 的新内存中。如果传递的是右值，则直接移动。
复制构造函数的调用是当需要从一个已经存在的对象创建一个新的、独立的副本时发生的。`emplace_back` 的设计恰恰是为了绕过这个步骤。
何时会“看起来”调用了复制构造？
需要注意的是，如果你的 `vector` 存储的是某种复杂的代理对象或智能指针，并且 `emplace_back` 接收的参数类型与元素类型不完全匹配，那么为了满足构造函数的要求，可能会发生一些隐式转换，这些隐式转换的实现中可能间接涉及到了复制或移动操作。
但是，对于直接提供构造函数参数的场景，`emplace_back` 的意图和实际效果都是避免直接调用元素的复制构造函数。它执行的是直接构造。
希望这个详细的解释能帮助你理解 `emplace_back` 的工作原理和它为什么不调用复制构造函数！
让我来详细解释一下 `emplace_back` 的工作原理以及它与 `push_back` 的区别，从而说明为什么它不调用复制构造函数。
`push_back` 的工作方式（对比）
首先，我们了解一下 `push_back` 是如何工作的。当你使用 `push_back` 将一个对象添加到 `std::vector` 时，通常有两种情况：
1. 传递一个左值（lvalue）:
你有一个已经存在的对象，比如 `MyClass obj;`。
当你调用 `vec.push_back(obj);` 时，`vector` 会首先创建一个临时对象（如果需要），然后调用该对象的复制构造函数（或者移动构造函数，如果 `obj` 是可移动的且 C++11 及以上版本），将 `obj` 的内容复制到这个临时对象中。
最后，`vector` 的内部会调用该临时对象的移动构造函数（如果存在且可行），将临时对象的内容移动到 `vector` 的新分配的内存空间中。
简而言之，对于左值，`push_back` 通常会执行一次复制（然后可能是一次移动）。
2. 传递一个右值（rvalue）:
你有一个临时对象，比如 `MyClass createObject();`。
当你调用 `vec.push_back(createObject());` 时，`vector` 会调用 `createObject()` 返回的临时对象的移动构造函数，直接将临时对象的内容移动到 `vector` 的新分配的内存空间中。
对于右值，`push_back` 通常会执行一次移动。
`emplace_back` 的工作方式（核心）
`emplace_back` 的设计目标是更加高效。它的工作方式如下：
原地构造: `emplace_back` 接收的是构成新元素的构造函数的参数，而不是一个已经构造好的对象。
直接在 `vector` 的末尾构造: `vector` 会在内部预留出足够的空间（如果需要重新分配内存），然后直接在该空间中调用元素的构造函数，将你传入的参数传递给该构造函数。
避免中间对象: 没有中间的临时对象被创建用于复制或移动。
举个例子来说明：
假设我们有一个类 `MyClass`，它有一个构造函数接收一个 `int`：
```c++
include
include
class MyClass {
public:
int value;
// 默认构造函数
MyClass() : value(0) {
std::cout << "MyClass() constructor called" << std::endl;
}
// 带 int 参数的构造函数
MyClass(int v) : value(v) {
std::cout << "MyClass(int) constructor called with value: " << v << std::endl;
}
// 复制构造函数
MyClass(const MyClass& other) : value(other.value) {
std::cout << "MyClass copy constructor called with value: " << value << std::endl;
}
// 移动构造函数
MyClass(MyClass&& other) noexcept : value(std::move(other.value)) {
std::cout << "MyClass move constructor called with value: " << value << std::endl;
other.value = 0; // 通常会将源对象置于有效但未指定状态
}
// 析构函数
~MyClass() {
std::cout << "MyClass destructor called for value: " << value << std::endl;
}
};
int main() {
std::vector
std::cout << " Using push_back with an lvalue " << std::endl;
MyClass obj1(10);
vec.push_back(obj1); // 复制构造 + 移动构造 (可能，取决于是否是右值引用重载)
// C++11 之后，push_back(const T&) 可能会先拷贝，再移动到vector中
// 实际上对于简单的POD类型，可能会更优化，但对于用户自定义类型，拷贝是主要的
std::cout << " Using push_back with an rvalue " << std::endl;
vec.push_back(MyClass(20)); // 移动构造
std::cout << " Using emplace_back " << std::endl;
vec.emplace_back(30); // 直接调用 MyClass(int) 构造函数
// 注意：以上示例中的输出可能会因编译器的优化和具体的 C++ 标准版本而略有不同。
// 但核心思想是 emplace_back 直接使用参数构造，push_back 需要先创建一个对象再移动/复制。
return 0;
}
```
输出解读：
如果你运行上面的代码，你会看到：
1. `push_back(obj1)`:
首先，`MyClass(int)` 会被调用来创建 `obj1`。
然后，`vec.push_back(obj1)` 实际上会调用 `MyClass` 的复制构造函数来创建一个临时对象，然后这个临时对象会移动到 `vector` 中。所以你会看到一个复制构造函数的调用。
2. `push_back(MyClass(20))`:
`MyClass(20)` 创建了一个临时对象。
`vec.push_back(...)` 会调用这个临时对象的移动构造函数来将 `20` 移动到 `vector` 中。
3. `emplace_back(30)`:
`vec.emplace_back(30)` 直接在 `vector` 的末尾调用 `MyClass` 的带 `int` 参数的构造函数，传入 `30`。
你会看到直接调用 `MyClass(int) constructor called with value: 30`，没有复制构造函数或移动构造函数的调用。
关键点总结:
`emplace_back` 的目标是避免中间对象的创建。 它直接在 `vector` 分配的内存中，使用你提供的参数调用相应类型的构造函数来创建新元素。
`push_back` 则是将一个已经存在的对象（无论是左值还是右值）添加到 `vector`。 如果你传递的是一个左值，`push_back` 通常会先复制（或移动）这个对象到一个临时位置，然后再将临时对象的内容移动到 `vector` 的新内存中。如果传递的是右值，则直接移动。
复制构造函数的调用是当需要从一个已经存在的对象创建一个新的、独立的副本时发生的。`emplace_back` 的设计恰恰是为了绕过这个步骤。
何时会“看起来”调用了复制构造？
需要注意的是，如果你的 `vector` 存储的是某种复杂的代理对象或智能指针，并且 `emplace_back` 接收的参数类型与元素类型不完全匹配，那么为了满足构造函数的要求，可能会发生一些隐式转换，这些隐式转换的实现中可能间接涉及到了复制或移动操作。
但是，对于直接提供构造函数参数的场景，`emplace_back` 的意图和实际效果都是避免直接调用元素的复制构造函数。它执行的是直接构造。
希望这个详细的解释能帮助你理解 `emplace_back` 的工作原理和它为什么不调用复制构造函数！
网友意见
很正常
C3(1,"ss")
是构造了一个main函数栈上的匿名临时变量，这个自然需要一个调用构造函数
然后 push_back的时候，vector需要把这个匿名变量的值复制到vector的存储空间上，由于是值copy，所以必须有一次copy constructor
在C++11里引入了 std::move 可以解决这个问题
参考 关于C++右值及std::move()的疑问？ - C++ - 知乎
第二次 Copy Constructor应该是 vector在扩容产生的复制，你可以在开始先把 vector reserve一个较大的值 再试试看
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