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C++ STL set emplace()和emplace_hint()方法详解

要知道,set 类模板提供的所有成员方法中,能实现向指定 set 容器中添加新元素的,只有 3 个成员方法,分别为 insert()、emplace() 和 emplace_hint()。其中 insert() 成员方法的用法已在前面章节做了详细的讲解,本节重点介绍剩下的这 2 个成员方法。

emplace() 和 emplace_hint() 是 C++ 11 标准加入到 set 类模板中的,相比具有同样功能的 insert() 方法,完成同样的任务,emplace() 和 emplace_hint() 的效率会更高。

emplace() 方法的语法格式如下:

template <class... Args>
  pair<iterator,bool> emplace (Args&&... args);

其中,参数 (Args&&... args) 指的是,只需要传入构建新元素所需的数据即可,该方法可以自行利用这些数据构建出要添加的元素。比如,若 set 容器中存储的元素类型为自定义的结构体或者类,则在使用 emplace() 方法向容器中添加新元素时,构造新结构体变量(或者类对象)需要多少个数据,就需要为该方法传入相应个数的数据。

另外,该方法的返回值类型为 pair 类型,其包含 2 个元素,一个迭代器和一个 bool 值:
  • 当该方法将目标元素成功添加到 set 容器中时,其返回的迭代器指向新插入的元素,同时 bool 值为 true;
  • 当添加失败时,则表明原 set 容器中已存在相同值的元素,此时返回的迭代器指向容器中具有相同键的这个元素,同时 bool 值为 false。

下面程序演示 emplace() 方法的具体用法:
#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
    //创建并初始化 set 容器
    std::set<string>myset;
    //向 myset 容器中添加元素
    pair<set<string, string>::iterator, bool> ret = myset.emplace("http://c.biancheng.net/stl/");
    cout << "myset size = " << myset.size() << endl;
    cout << "ret.iter = <" << *(ret.first) << ", " << ret.second << ">" << endl;
    return 0;
}
程序执行结果为:

myset size = 1
ret.iter = <http://c.biancheng.net/stl/, 1>

显然,从执行结果可以看出,通过调用 emplace() 方法,成功向空 myset 容器中添加了一个元素,并且该方法的返回值中就包含指向新添加元素的迭代器。

emplace_hint() 方法的功能和 emplace() 类似,其语法格式如下:

template <class... Args>
  iterator emplace_hint (const_iterator position, Args&&... args);

和 emplace() 方法相比,有以下 2 点不同:
  • 该方法需要额外传入一个迭代器,用来指明新元素添加到 set 容器的具体位置(新元素会添加到该迭代器指向元素的前面);
  • 返回值是一个迭代器,而不再是 pair 对象。当成功添加元素时,返回的迭代器指向新添加的元素;反之,如果添加失败,则迭代器就指向 set 容器和要添加元素的值相同的元素。

下面程序演示 emplace_hint() 方法的用法:
#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
    //创建并初始化 set 容器
    std::set<string>myset;
    //在 set 容器的指定位置添加键值对
    set<string>::iterator iter = myset.emplace_hint(myset.begin(), "http://c.biancheng.net/stl/");
    cout << "myset size = " << myset.size() << endl;
    cout << *iter << endl;
    return 0;
}
程序执行结果为:

myset size = 1
http://c.biancheng.net/stl/

注意,和 insert() 方法一样,虽然 emplace_hint() 方法中指定了添加新元素的位置,但 set 容器为了保持数据的有序状态,可能会移动其位置。

以上内容讲解了 emplace() 和 emplace_hint() 的用法,至于比 insert() 执行效率高的原因,可参照 map 容器 emplace() 和 emplace_hint() 比 insert() 效率高的原因,它们是完全一样的,这里不再赘述。

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