为什么 emplace_front/back 不返回引用？答案

【问题标题】：Why doesn't emplace/_front/_back return a reference?为什么 emplace_front/back 不返回引用？
【发布时间】：2014-06-26 14:21:28
【问题描述】：

在使用std::vectors、std::lists（或其他 STL 容器）时，我碰巧经常写这个，因为代码简短（而不是每次都显式地输入vec[index]）和内存分配效率（避免复制/move)，我想我不是唯一这样做的人：

std::vector<A> vec;
vec.emplace_back();
A &element = vec[vec.size()-1];
element.prop = "value";

为什么 STL 容器的 emplace、emplace_back 和 emplace_front 方法不返回 T&？ 它允许人们简单地编写这个而不是使用阴暗的 @987654329 @：

std::vector<A> vec;
A &element = vec.emplace_back();
element.prop = "value";

【问题讨论】：

这里有vector::back()...
我认为emplace_back 具有void 返回类型最可能的理由是与其他值插入方法对称，例如push_back。编写一个执行emplace_back 并返回您正在寻找的参考的实用函数并不难。
@Deduplicator。好问题，不知道。我想是遗留（和兼容性）；也许从来没有想过。
其他人可能也在想为什么你不能这样做：vec.emplace_back().emplace_back()
我真的不知道他们为什么要这么做。他们的名字没有告诉我他们应该返回一个值。而且它不会给你带来任何效率方面的东西。

标签： c++ c++11 stl return-value

【解决方案1】：

这已在C++17 中修复。你的例子

std::vector<A> vec;
A &element = vec.emplace_back();
element.prop = "value";

是有效的 C++17 代码。

【讨论】：

为什么是引用而不是迭代器？
@akim 因为在 std::vector(-like) 容器的情况下，emplace_font/back() 将始终返回 front()/back()，并且返回一个迭代器将需要额外的间接访问放置对象。
"fixed" 在旁观者的眼中，假设我们认为缺少的是错误而不是功能 ;-) 但我想这应该足够无害，因为它应该是微不足道的该引用未使用并对其进行优化。无论如何都要为信息 +1。

【解决方案2】：

您有访问这些对象的成员方法，因为您知道它们被插入到哪里。即front()和back()。

其他一些函数（例如map::insert）会返回一个迭代器，因为你不知道如何在恒定时间内访问插入的元素。对于emplace，你知道。

不返回任何内容的另一个原因可能是性能（大多数情况下您不会使用返回的值）。而在 C++ 中，您为所用的付费。

【讨论】：

编译器优化不使用返回值的emplace_back 的机会很高（因为大多数函数被内联的机会很高，编译器可以简单地删除死代码与退货有关）。另一方面，编译器优化 emplace_back() 后跟 back() 的机会非常低，因为它需要跨两个不同的函数进行优化并“查看”动态分配给存储并能够跟踪size 成员的值，然后看到刚刚插入的元素被访问了。
emplace 流有一个通常没有内衬的“增长向量”慢速路径，这使得这两个函数的优化机会变得更加复杂。接近于零，即使通常不会出现增长路径。

【解决方案3】：

你不需要它。写这个：

template<class C, class...Args>
auto emplace_back(C& c, Args&&...args)->decltype(c.back()){
  c.emplace_back(std::forward<Args>(args)...);
  return c.back();
}

并且您无需修改容器接口即可获得所需的语义。

只是：

emplace_back(vec).prop = "foo";

【讨论】：

【解决方案4】：

选择此签名的两个参数：

API 对称。这些 API 与队列实现的 pop_back、pop_front 和 push 和 pop 是对称的。这些函数（pop 函数）有这样一种情况，即元素可能在出现异常时丢失（即元素从集合中删除，但在返回之前发生异常（例如，如果对象的构造函数可以抛出）。

通过将此功能（读取元素和弹出元素）实现为两个独立的功能，两者都可以事务性实现。
SRP。这是一个很好的设计指南，如果你描述一个函数的行为并且需要使用“and”这个词，那么你已经破坏了 SRP 并且可能应该将它一分为二（即一个函数“在末尾附加一个元素 and 返回对它的引用”可能应该写成两个函数“在末尾添加元素”和“在末尾返回元素”——这两个函数至少可以为客户端代码提供弱异常保证)。

我不确定这些标准是否适用于设计，但我记得在异常安全讲座中给出的异常保证论点。

【讨论】：

请注意，在共享数据结构中，“在末尾添加元素”和“在末尾返回元素”两个动作的顺序与单个动作的顺序不同动作“在末尾附加一个元素并返回对该新添加元素的引用”。

【解决方案5】：

在 c++ 11 中你可以使用：

m.emplace(val1, val2).first

获取对返回的迭代器的引用，然后：

m.emplace(val1, val2).first->first

和

m.emplace(val1, val2).first->second

访问地图的k和v

:)

【讨论】：