首页 > 编程笔记 > C++笔记 阅读:16

为什么C++ map容器emplace()、emplace_hint()的执行效率比insert()高?

上一节在学习 C++STL map 容器的 emplace() 和 emplace_hint() 的基本用法时,还遗留了一个问题,即为什么 emplace() 和 emplace_hint() 的执行效率会比 insert() 高?

原因很简单,它们向 map 容器插入键值对时,底层的实现方式不同:
  • 使用 insert() 向 map 容器中插入键值对的过程是,先创建该键值对,然后再将该键值对复制或者移动到 map 容器中的指定位置;
  • 使用 emplace() 或 emplace_hint() 插入键值对的过程是,直接在 map 容器中的指定位置构造该键值对。

也就是说,向 map 容器中插入键值对时,emplace() 和 emplace_hint() 方法都省略了移动键值对的过程,因此执行效率更高。下面程序提供了有利的证明:
#include <iostream>
#include <map>  //map
#include <string> //string
using namespace std;

class testDemo
{
public:
    testDemo(int num) :num(num) {
        std::cout << "调用构造函数" << endl;
    }
    testDemo(const testDemo& other) :num(other.num) {
        std::cout << "调用拷贝构造函数" << endl;
    }
    testDemo(testDemo&& other) :num(other.num) {
        std::cout << "调用移动构造函数" << endl;
    }
private:
    int num;
};

int main()
{
    //创建空 map 容器
    std::map<std::string, testDemo>mymap;

    cout << "insert():" << endl;
    mymap.insert({ "http://c.biancheng.net/stl/", testDemo(1) });
   
    cout << "emplace():" << endl;
    mymap.emplace( "http://c.biancheng.net/stl/:", 1);

    cout << "emplace_hint():" << endl;
    mymap.emplace_hint(mymap.begin(), "http://c.biancheng.net/stl/", 1);
    return 0;
}
程序输出结果为:

insert():
调用构造函数
调用移动构造函数
调用移动构造函数
emplace():
调用构造函数
emplace_hint():
调用构造函数

分析一下这个程序。首先,我们创建了一个存储 <string,tempDemo> 类型键值对的空 map 容器,接下来分别用 insert()、emplace() 和 emplace_hint() 方法向该 map 容器中插入相同的键值对。

从输出结果可以看出,在使用 insert() 方法向 map 容器插入键值对时,整个插入过程调用了 1 次 tempDemo 类的构造函数,同时还调用了 2 次移动构造函数。实际上,程序第 28 行代码底层的执行过程,可以分解为以下 3 步:
//构造类对象
testDemo val = testDemo(1); //调用 1 次构造函数
//构造键值对
auto pai = make_pair("http://c.biancheng.net/stl/", val); //调用 1 次移动构造函数
//完成插入操作
mymap.insert(pai); //调用 1 次移动构造函数
而完成同样的插入操作,emplace() 和 emplace_hint() 方法都只调用了 1 次构造函数,这足以证明,这 2 个方法是在 map 容器内部直接构造的键值对。

因此,在实现向 map 容器中插入键值对时,应优先考虑使用 emplace() 或者 emplace_hint()。

爱面试的程序媛,一个分享面试经验的公众号。跟着站长一起学习,每天都有进步。

通俗易懂,深入浅出,定时分享程序员面试的那点事。

面试如何造火箭?工作如何拧螺丝?都在这个公号哦。

扫描二维码关注公众号,免费领取价值 1000 元的求职面试资料(限时免费)!

当你决定关注「爱面试的程序媛」,你已然超越了90%的程序员!

爱面试的程序媛二维码
微信扫描二维码关注