Скотт Мейерс - Эффективный и современный С++. 42 рекомендации по использованию С++11 и С++14

• Типы передаваемых аргументов отличаются от типа, хранящегося в контейнере. И вновь, преимущество размещения по сравнению со вставкой в общем случае связано с тем фактом, что его интерфейс не требует создания и уничтожения временного объекта при передаче аргументов типа, отличного от типа, хранящегося в контейнере. Когда в контейнер containerдобавляется объект типа T, нет причин ожидать, что размещение окажется быстрее вставки, поскольку для удовлетворения интерфейсу вставки не требуется создание временного объекта.

• Маловероятно, что контейнер отвергает новое значение как дубликат. Это означает, что либо контейнер разрешает наличие дубликатов, либо большинство передаваемых значений уникальны. Это важно, поскольку для того, чтобы определить наличие дубликата, реализации размещения обычно создают узел с новым значением, а затем сравнивают его с имеющимися узлами контейнера. Если добавляемое значение в контейнере отсутствует, узел встраивается в контейнер. Однако, если такое значение уже есть в контейнере, размещение прерывается, а узел уничтожается, так что впустую расходуется стоимость создания и уничтожения объекта. Такие узлы для функций размещения создаются более часто, чем для функций вставки.

Приведенные вызовы, с которыми мы уже сталкивались в данном разделе, удовлетворяют всем перечисленным критериям. Они работают быстрее соответствующих вызовов push_back.

vs.emplace_back("xyzzy"); // Конструирует новое значение в конце

// контейнера; тип аргумента отличен от

// типа, хранимого в контейнере;

// контейнер не отвергает дубликаты

vs.emplace_back(50, 'x'); // То же самое

При принятии решения об использовании функций размещения стоит иметь в виду еще пару вопросов. Первый из них связан с управлением ресурсами. Предположим, что у вас есть контейнер с объектами std::shared_ptr

std::list> ptrs;

и вы хотите добавить std::shared_ptr, который должен быть освобожден с помощью пользовательского удалителя (см. раздел 4.2). В разделе 4.4 поясняется, что по возможности вы должны использовать для создания std::shared_ptrфункцию std::make_shared, но в нем же указано, что существуют ситуации, когда это невозможно. Одна из таких ситуаций — когда вы хотите указать пользовательский удалитель. В этом случае для получения обычного указателя, которым будет управлять интеллектуальный указатель std::shared_ptr, вы должны непосредственно использовать оператор new.

Если пользовательский удалитель представляет собой функцию

void killWidget(Widget* pWidget);

то код, использующий функцию вставки, может выглядеть следующим образом:

ptrs. push_back(std::shared_ptr(new Widget, killWidget));

Он может также принять и такой вид, означающий то же самое:

ptrs. push_back({ new Widget, killWidget });

В любом случае перед вызовом push_backбудет создан временный объект std::shared_ptr. Параметром push_backявляется ссылка на std::shared_ptr, так что должен быть объект, на который ссылается этот параметр.

Функция emplace_backдолжна избегать создания временного объекта std::shared_ptr, но в этом случае ценность временного объекта гораздо выше его стоимости. Рассмотрим следующую потенциальную последовательность событий.

1. В любом из приведенных выше вызовов конструируется временный объект std::shared_ptr, хранящий простой указатель, являющийся результатом операции “ new Widget”. Назовем этот объект temp.

2. Функция push_backполучает tempпо ссылке. В процессе выделения памяти для узла списка, который должен содержать копию temp, генерируется исключение нехватки памяти.

3. При выходе исключения за пределы push_backобъект tempуничтожается. Поскольку это единственный интеллектуальный указатель std::shared_ptr, указывающий на управляемый им объект Widget, он автоматически удаляет последний, в данном случае с помощью вызова killWidget.

Несмотря на происшедшую генерацию исключения нет никаких утечек: Widget, созданный с помощью “ new Widget” в вызове push_back, освобождается деструктором объекта std::shared_ptr, который был создан для управления им (объектом temp). Все отлично.

Рассмотрим теперь, что произойдет при вызове emplace_backвместо push_back:

ptrs. emplace_back(new Widget, killWidget);

1. Обычный указатель, являющийся результатом выполнения “ new Widget”, передается с помощью прямой передачи в точку внутри emplace_back, где выделяется память для узла списка. При попытке выделения памяти генерируется исключение нехватки памяти.