stack.emplace() vs .push()

Question

Witam,

Szukałem na internecie, jaka jest różnica pomiędzy emplace a push. Niestety za dużo nie zrozumiałem, lecz znalazłem fajną informację.:

push() inserts element at index 0 emplace() is used to insert element at specific index

Nom, bardzo fajnie, że się tak dzieje, może to być bardzo pomocne w niektórych sytuacjach. Ale hmm, jak użyć emplace aby wstawić argument na określony index?

Answer 1

W std::stack?

https://en.cppreference.com/w/cpp/container/stack/push

https://en.cppreference.com/w/cpp/container/stack/emplace

Obie robią to samo (wrzucają na stos), tylko push() przekazujesz rzecz do wrzucenia, a emplace() przekazujesz argumenty do skonstruowania elementu.

Comments

Właśnie, nie do końca rozumiem co znaczy "argumenty do  skonstruowania elementu". Mam rozumieć, iż nie jest to kopiowane, czyli na ogół emplace jest szybszy od push? Tak jeszcze dodając, czy jest wgl możliwe użycie emplace do wrzucenia na stos, tylko, że do określonego indexu?

---

Teoretycznie emplace jest szybszy o ile używasz konstruktora, push pcha kopie obiektu.

---

Dzięki tkz, a jak się sprawa ma z tymi indexami?

---

Jeśli masz jakiś złożony obiekt który chcesz skonstruować i wrzucić na stack, z push zrobiłbyś:

std::stack<klasa> stos;

stos.push(klasa(1, "asdf", 6));
// lub:
klasa rzecz(1, "asdf", 6);
stos.push(rzecz);

Czyli konstruujesz rzecz i musi zostać przekopiowana, by znalazła się w środku kontenera. Może to spowodować niepotrzebne wywołania copy/move constructora.

Z emplace:

stos.emplace(1, "asdf", 6);

Od razu wywołuje konstruktor "na miejscu". Może to być szybsze przy strukturach z kosztownym copy construktorem (gdy move nie jest możliwy).

---

Tak jeszcze dodając, czy jest wgl możliwe użycie emplace do wrzucenia na stos, tylko, że do określonego indexu?

Po to jest stos, żeby dało się go tylko uzywać jak stos ;) Jeśli chcesz możliwość dodawania/usuwania/iteracji w arbitralnych miejscach, użyj zwykły std::vector.

---

Użyczę sobie linku Adriana, stack nie posiada czegoś takiego jak sobie wyobrażasz https://en.cppreference.com/w/cpp/container/stack, nie możesz odnieść się do wybranego indexu. Taka zasada stosu LIFO 

---

Właśnie, nie do końca rozumiem co znaczy "argumenty do  skonstruowania elementu".

n3690

§23.6.5.2 stack definition

namespace std {
template <class T, class Container = deque<T>> class stack {
  // ...
  Container c;
public:
  // ...
  template <class... Args> void emplace(Args &&... args) {
    c.emplace_back(std::forward<Args>(args)...);
  }
};

Zakładając że Containter to deque więc jest to kontener sekwencyjny. Teraz wystarczy popatrzeć na

§23.2.3 sequence containers

// edit, wkleiłem złą tabelke ;p

expression:
a.emplace_back(args)

 

return type:
void

 

Effects:
Appends an object of type T constructed with std::forward<Args>(args)....

 

Requires:
T shall be EmplaceConstructible into X from args.

czyli to oznacza że "argumenty do  skonstruowania elementu" muszą spełniać warunek: T shall be EmplaceConstructible into X from args.

 

czy jest wgl możliwe użycie emplace do wrzucenia na stos, tylko, że do określonego indexu?

Nie, wystarczy jeszcze raz popatrzeć na §23.6.5.2 stack definition

Answer 2

push() powoduje skopiowanie przekazanego argumentu.
emplace() utworzenie elementu w odpowiednim miejscu na podstawie przekazanych argumentów.

Najlepiej poznać to na żywym przykładzie

#include <iostream>
#include <stack>

class X {
public:
    X(int liczba, std::string napis);
    X(const X& other);
private:
    int mLiczba;
    std::string mNapis;
};

X::X(int liczba, std::string napis) :
    mLiczba(liczba),
    mNapis(napis)
{
    std::cout << "Konstruktor " << liczba << " " << napis << std::endl;
}

X::X(const X &other) :
    mLiczba(other.mLiczba),
    mNapis(other.mNapis)
{
    std::cout << "Konstruktor kopiujacy " << mLiczba << " " << mNapis << std::endl;
}

int main() {
    std::stack<X> stack;
    std::cout << "Test push()" << std::endl;
    stack.push(X(1, "jeden"));
    std::cout << "Test emplace()" << std::endl;
    stack.emplace(2, "dwa");
    return 0;
}

Zwróć uwagę na argumenty przekazane do funkcji push() i emplace()

Output:

Test push()
Konstruktor 1 jeden
Konstruktor kopiujacy 1 jeden
Test emplace()
Konstruktor 2 dwa

 

Comments

push() powoduje skopiowanie przekazanego argumentu.

Bardziej precyzyjnie: powoduje skopiowanie lub przeniesienie przekazanego argumentu.

---

Tym przeniesieniem mnie zaskoczyłeś.
Zrobiłem eksperyment dodałem konstruktor przenoszący.
Kompilator wybiera lepszy konstruktor na podstawie kontekstu.
Myślałem, że push przeniesie obiekt tylko jeżeli użyjemy std::move().
Łapaj plusika.

---

std::move używa się tylko wtedy, gdy chce się wymusić przeniesienie, bo np. obiekt jest l-wartością. W Twoim przykładzie dodawany obiekt jest obiektem tymczasowym (r-wartość), dlatego kompilator wybiera wariant push z r-referencją.