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

Question

std::unordered_map::emplace和std::unordered_map::insertC++有什么区别？

Answer 1

unordered_map::insert将键值对复制或移动到容器中.它被重载以接受引用到const或rvalue引用:

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允许您通过构建元素来避免不必要的副本或移动.它使用完美转发和可变参数模板将参数转发给键值对的构造函数:

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

但是这两个功能之间存在很多重叠.emplace可以用来转发键值对的复制/移动构造函数,这样就可以像使用它一样使用它insert.这意味着使用emplace并不能保证您将避免复制或移动.另外insert,采用rvalue-reference 的版本实际上是模板化的,并且接受任何类型P,使得键值对可以构造P.

Scott Meyers说:

原则上,安置功能有时应该比插入功能更有效,并且它们的效率永远不会低.

(编辑: Howard Hinnant进行了一些实验,有时显示insert速度比emplace)

如果您确实想要复制/移入容器,那么使用它可能是明智的,insert因为如果传递不正确的参数,则更有可能出现编译错误.您需要更加小心,将正确的参数传递给安置函数.

大多数实现unordered_map::emplace将导致为新对动态分配内存,即使映射包含已具有该键的项目并且emplace将失败.这意味着如果很可能emplace失败,您可以使用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:根据要求.也可以使用unordered_map::emplace带有多个构造函数参数的键或值.使用std::pair 分段构造函数,您仍然可以避免不必要的副本或移动.

#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
}