深度剖析C++ STL map容器emplace()和emplace_hint()高效插入元素的底层机制

前面我们通过实验知道单个插入emplace()效率最高，批量插入emplace_hint()效率最高，那为什么是这样呢？这里我们简单构造一个类obj，然后通过map去调用它，分别查看各个插入函数的调用情况：

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
using namespace std;
class obj
{
public:
    int n;
    obj(int n) : n(n) { cout << "有参构造\n"; }  // 有参构造
    obj(const obj& o) : n(o.n) { cout << "拷贝构造\n"; }  // 拷贝构造
    obj(obj&& o) : n(o.n) { cout << "移动构造\n"; }  // 移动构造
    
    /*重载 '< '运算符*/
    bool operator<(const obj& other) const {
        return n < other.n;
    }
};
void test()
{
    map<obj, int> mp;
    
    mp[obj(1)] = 1;
    cout << "---------------------------\n";
    
    mp.insert({obj(2), 2});
    cout << "---------------------------\n";
    
    mp.emplace(obj(3), 3);  
    cout << "---------------------------\n";
    
    auto hint = mp.find(obj(3)); 
    if (hint != mp.end()) {
        mp.emplace_hint(hint, obj(4), 4);
    }
}
int main() {
    test();
    return 0;
}

编译结果如下：

emplace_hint()需要考虑迭代器参数使用情况，这里先不分析它；其余三个都需要find()查找判断，由于'[]'多一步赋值操作，所以emplace()获胜，作为map插入元素的推荐函数，比起insert()少一步昂贵的拷贝构造。

总结：我们通过对象内特殊的成员函数看到emplace()的优势，在不考虑emplace_hint()的因素下，效率最高的是emplace()，然后是'[]'，最后是insert()。