`push_back` と `emplace_back`: C ではどちらをいつ使用する必要がありますか?

push_back と emplace_back: 包括的な説明

C では、コンテナに要素を追加するメソッドとして、push_back と emplace_back の 2 つがあります。どちらも同じ目的を果たしますが、その動作には微妙な違いがあり、しばしば混乱を引き起こします。

オーバーロードされた Push_back

push_back メソッドには 3 つのオーバーロードがあります。

void push_back(const Type& _Val);
void push_back(Type& _Val);
void push_back(Type&& _Val);

最初のオーバーロードは定数参照を受け取り、2 番目は参照を受け取り、3 番目は右辺値参照を受け取ります。右辺値参照オーバーロードは、移動セマンティクスを容易にするために導入され、一時オブジェクトの効率的な挿入を可能にします。

emplace_back

emplace_back メソッドのオーバーロードは 1 つだけです:

void emplace_back(Type& _Val);

このオーバーロードは右辺値参照を受け取ります。ただし、3 番目の Push_back オーバーロードとは異なり、emplace_back は実際には値を挿入しません。代わりに、新しいオブジェクトをコンテナ内に直接構築します。

emplace_back の目的

emplace_back の目的は、push_back の制限を考慮すると明らかになります。 3 番目の Push_back オーバーロードを使用すると、一時オブジェクトを効率的に挿入できますが、依然として一時オブジェクトの作成が必要です。これにより、特に複雑なオブジェクトを操作する場合、不必要なコピーや移動が発生する可能性があります。一方、

emplace_back は、オブジェクトをコンテナ内に直接構築することで一時オブジェクトの作成を回避します。これは、オブジェクトの構築に複数の操作や高価な計算が含まれる状況で特に有益です。たとえば、次のコードを考えてみましょう。

std::vector<Complicated> v;
Complicated obj(4, 5.0, "C++");
v.push_back(obj); // Creates a temporary copy
v.emplace_back(4, 5.0, "C++"); // Constructs directly into the vector

この場合、push_back を使用するには、obj の一時コピーを作成する必要があり、それがベクターに挿入されます。 emplace_back を使用すると、一時コピーの必要がなくなり、効率が向上します。

結論

push_back と emplace_back の両方を使用して要素をコンテナに追加できますが、emplace_back はは、複雑なオブジェクトまたは一時的なオブジェクトをコンテナに直接構築する場合に、より効率的なソリューションを提供します。これらのメソッドの違いを理解すると、C アプリケーションのパフォーマンスとコードの可読性の向上につながる可能性があります。

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