STL容器如何复制对象？

Question

我知道像 vector 这样的 STL 容器在添加对象时会复制该对象。 push_back 方法如下所示：

void push_back ( const T& x );

我很惊讶地发现它将该项目作为参考。我编写了一个示例程序来看看它是如何工作的。

struct Foo
{
    Foo()
    {
        std::cout << "Inside Foo constructor" << std::endl;
    }

    Foo(const Foo& f)
    {
        std::cout << "inside copy constructor" << std::endl;
    }
};

Foo f;
std::vector<Foo> foos;
foos.push_back(f);

这会复制对象，我可以看到它正在调用复制构造函数。

我的问题是，当push_back以item为参考时，它如何调用复制构造函数？或者我在这里遗漏了什么？

有什么想法吗..？

Answer 1

它可能使用“placement new”在其内部数组中就地构造对象。放置new不分配任何内存；它只是将对象放置在您指定的位置，然后调用构造函数。语法为new (address) Class(constructor_arguments)。

调用复制构造函数 T::T(T const &) 来就地创建副本。像这样（简化）：

template<T>
void vector<T>::push_back(T const &item) {
    // resize if necessary
    new (&d_array[d_size++]) T(item);
}

请注意，T 必须有一个复制构造函数才能工作。默认情况下（如果您什么都不做），它会免费获得一个。如果您显式定义它，则它必须是 public 才能使 vector 正常工作。

这是 GNU 的 libstdc++ 的做法，但我对此表示怀疑这将很有启发。有一个分配器（vector 的第二个模板参数）使其变得不那么简单。

Answer 2

为了提高效率，C++ SDK 始终采用 const T & 作为函数参数。

在您的情况下，如果它以 T 作为参数，则复制操作将执行两次，一次将其传递给函数 push_back(f)，一次用于内部将其添加到容器。通过使用 const T& 作为参数，只需要一份副本！

Answer 3

它使用放置新运算符并将其复制构造到统一内存；

放置 new 在内存中的指定地址创建一个新元素，在向量情况下，是当前的 end()；

void push_back(const T& val){
::new (&*end()) T(val);
[increase end]
}

看看 http://spotep.com/dev/devector.h ，它有非常清晰的代码（与大多数 STL 实现相反）。