C++ Map emplace：如何使用及示例代碼

一、Map和emplace的介紹

Map是C++ STL中非常重要的一個容器，它提供了鍵值對的關係，能夠通過鍵來快速訪問值，類似於Python的字典。Map內部是採用紅黑樹實現的，所以可以保持有序。emplace是C++11新增加的函數，它與insert函數類似，都是向map中添加元素，但在性能上會更加高效，因為它能夠避免一些複製和移動操作。

二、Map emplace的用法

emplace函數可以在map中直接創建一個鍵值對，而不需要手動創建一個std::pair對象，提高了代碼可讀性和代碼的簡潔度。其函數原型如下：

template
std::pair emplace(Args&&... args)

emplace函數的參數列表可以是與構造函數所需的參數列表相同，也可以直接傳入一個std::pair對象。它包含了所有參考類型，是一個完美轉發函數。

當添加一個鍵值對時，emplace函數會使用給定的參數構造一個臨時對象，然後根據這個臨時對象的鍵值對查找已有元素。如果找到了一個相同的鍵，則將這個元素的值替換為臨時對象的值，並返回一個iteraotr和bool類型的pair對象。如果沒找到，則直接將這個臨時對象插入到map中，並返回一個iterator和true。

三、emplace的示例代碼

下面是一個簡單的map emplace的示例代碼：

#include
#include
using namespace std;
int main()
{
    //創建一個map對象
    map my_map;
    
    //使用std::pair添加元素
    my_map.insert(std::pair(1, "hello"));
    my_map.insert(std::pair(2, "world"));

    //使用emplace添加元素
    my_map.emplace(3, "C++");

    //輸出map中的元素
    map::iterator itr;
    for(itr = my_map.begin(); itr != my_map.end(); itr++)
    {
        cout <first << " " <second << endl;
    }
    return 0;
}

執行以上代碼，輸出如下：

1 hello
2 world
3 C++

四、emplace的性能比較

為了直觀地比較emplace函數和insert函數的性能差異，我們可以設計一個簡單的測試用例。主要思路是分別使用emplace函數和insert函數插入一千萬個元素到map中，然後計算出所花費的時間。

#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
    //創建一個map對象
    map my_map;
    
    //計時開始
    clock_t start_time = clock();

    //使用insert添加元素
    for(int i = 0; i < 10000000; i++)
    {
        my_map.insert(make_pair(i, "insert"));
    }
    //計時結束
    clock_t end_time1 = clock();

    //使用emplace添加元素
    for(int i = 0; i < 10000000; i++)
    {
        my_map.emplace(i, "emplace");
    }
    //計時結束
    clock_t end_time2 = clock();

    //輸出各自花費的時間
    cout << "insert time: " << end_time1 - start_time << endl;
    cout << "emplace time: " << end_time2 - end_time1 << endl;

    return 0;
}

執行以上代碼，輸出如下：

insert time: 2882
emplace time: 1979

可以看到，結果是emplace函數在插入大量元素時比insert函數快很多。因為emplace函數直接通過構造函數構造一個元素，而insert函數則是要先構造一個std::pair對象，再將這個對象複製到map中，因此效率更低。

五、總結

以上是關於C++ Map emplace函數的詳細介紹和示例代碼，希望對大家有所幫助。在實際開發中，我們要根據實際情況選擇合適的函數來操作Map，提高程序效率和運行速度。

原創文章，作者：小藍，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-tw/n/200709.html