我可以使用 always emplace 替换 insert 来插入单个元素吗？

Question

我在想当我们向STL容器（如set、unordered_set）中插入单个元素的时候，是否总是可以使用emplace来替换insert呢？从函数签名来看，emplace更简单且不涉及重载。如果完全停止使用insert，改用emplace会有什么问题吗？

注意：有一些SO问题询问emplace和insert/push_back等之间的区别（例如这里、这里以及这里）。我理解了它们之间的区别，似乎emplace在所有方面都更好。我只是想确认是否可以废弃insert。

- thor

Answer 1

这里有一些示例（点击此处）可以用于emplace和insert函数，演示它们行为差异的情况。

这些示例可能看起来有点牵强，所以我会提供一个更加自然的例子:

#include <set>

template <typename T>
T id(T x) { return x; }

int main() {
    std::set<int(*)(int)> s;
    s.insert(id);       // OK
    s.emplace(id);      // error
    s.emplace(id<int>); // OK
}

insert 可以推断出 id 的模板参数，因为它知道自己需要的类型。对于 emplace，除非您明确指定，否则会出现错误。

- Brian Bi

---

真是个惊喜。谢谢。但是如果没有涉及到模板，emplace应该没问题吧？ - thor

@TingL 你也可以有非模板重载函数。对于这些函数，手动解决甚至更糟糕（你需要使用 static_cast）。 - Brian Bi

Answer 2

总是这样吗？当然不是。

考虑以下示例，为简单起见使用std::vector（假设uptr是智能指针，通常像std::unique_ptr）：

std::vector<uptr<T>> vec;
vec.insert(vec.begin(), new T());

它是异常安全的。创建了一个临时的uptr用于传递给insert，然后将其移动到向量中。如果向量重新分配失败，所分配的T由智能指针拥有并正确删除。

与以下方式进行比较：

std::vector<std::uptr<T>> vec;
vec.emplace(vec.begin(), new T());

emplace 不允许创建临时对象。 uptr 将在向量中就地创建一次。 如果重新分配失败，则没有位置进行就地创建，也不会初始化任何智能指针。 T 将被泄露。

当然，最好的替代方法是：

std::vector<std::unique_ptr<T>> vec;
vec.insert(vec.begin(), make_unique<T>());

这个技术使用标准智能指针，并使智能指针的创建显式化。

- Ben Voigt

---

@T.C.：如果你决定始终使用emplace而不是insert，那么你就不会注意到这一点。 emplace将愉快地调用显式构造函数。 - Ben Voigt

没错，但第一个例子并不是异常安全的 - 它根本无法编译。 - T.C.

嗯，我认为任何具有所有权语义的智能指针类型，如果可以从原始指针隐式构造，则太危险，不应使用。 - T.C.

@T.C.：那么所有能够轻松调用显式构造函数的各种方法，比如emplace，也应该是太危险了吗？是的，在其他情况下，explicit构造函数有助于防止这个问题，而emplace则可以愉快地绕过这种保护。 - Ben Voigt

@NoSenseEtAl 不一定是内存分配失败，T 可能有一个可以抛出异常的复制/移动构造函数。无论如何，这不是一个拒绝投票的愚蠢理由，因为它描述了一个重要的区别。在 SO 上的示例往往是人为的，期望您将目光超越示例，看到它试图教授的概念。此外，您能确定没有一个程序处理 std::bad_alloc 吗？ - Praetorian