Warum scheint „vector::push_back' den Kopierkonstruktor häufiger als erwartet aufzurufen?

push_back des Vektors: Die versteckten Aufrufe des Kopierkonstruktors aufdecken

In einem verwirrenden Szenario scheint die push_back-Methode eines Vektors den Kopierkonstruktor aufzurufen öfter als erwartet. Nachdem wir dieses Verhalten untersucht haben, wollen wir uns mit den Einzelheiten befassen.

Bedenken Sie den bereitgestellten Codeausschnitt:

<code class="cpp">class Myint
{
    //...
};

vector<Myint> myints;
Myint x;

myints.push_back(x);
x.set(1);
myints.push_back(x);</code>

Zunächst wird x in den Vektor verschoben. Wie erwartet erfolgt während der Initialisierung eine Kopie. Bei der Untersuchung der Ausgabe stellen wir jedoch fest, dass der Kopierkonstruktor dreimal aufgerufen wird, nicht wie erwartet zwei. Was verursacht diese Diskrepanz?

Das interne Verhalten des Vektors spielt eine Rolle. Wenn dem Vektor der Speicherplatz ausgeht, muss er den Speicher neu zuweisen. In unserem Fall löst der zweite push_back eine Neuzuweisung aus. Da für Myint implizit kein Verschiebungskonstruktor definiert ist, wird der Kopierkonstruktor verwendet. Folglich wird das erste Element in den neu zugewiesenen Speicher kopiert, gefolgt von einer zweiten Kopie von x. Diese zusätzliche Kopie erklärt den dritten Aufruf des Kopierkonstruktors, wobei my_int für x auf 1 gesetzt ist.

Daher finden insgesamt drei Aufrufe des Kopierkonstruktors statt. Diese Anzahl kann je nach Implementierung und anfänglicher Vektorkapazität variieren, es sind jedoch mindestens zwei Aufrufe.

Um dies zu mildern, sollten Sie erwägen, im Voraus mehr Speicher mithilfe der Reservemethode zu reservieren. Dies gewährleistet ausreichende Kapazität und vermeidet unnötige Neuzuweisungen:

<code class="cpp">myints.reserve(2); // Allows two insertions without reallocation</code>

Zusätzlich kann die emplace_back-Methode verwendet werden, um Kopien zu eliminieren:

<code class="cpp">myints.emplace_back(0); // Creates a new element directly in the vector</code>

Emplace_back akzeptiert beliebige Argumente, die an den Konstruktor weitergeleitet werden, und umgeht Kopien oder bewegt.

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