C++ Stack::emplace() 函数

C++ 的std::stack::emplace()函数在栈顶构造并插入一个新元素。新元素是就地插入的，即不执行复制或移动操作。此函数接受单个值作为参数，该参数将被转发以在栈中构造新元素。

成员函数emplace()允许在容器（栈）中就地构造对象，而底层容器的成员函数emplace_back()负责实际将对象添加到容器中。因此，emplace()函数有效地调用了带有转发参数的emplace_back()函数。

emplace()函数比push()函数更高效，因为它避免了创建临时对象并将其复制或移动到栈中的开销（使用额外内存）。

语法

以下是std::stack::emplace()函数的语法：

void stack_name.emplace(value);

参数

value - 它是转发用于构造新元素的值。

返回值

此函数不返回值。

示例 1

以下示例演示了std::stack::emplace()函数的用法。首先，我们尝试创建一个栈s。然后，使用for循环使用emplace()函数将五个元素插入到栈中。每个元素都是通过将值“1”与i的当前值相加创建的。最后，我们使用pop()函数弹出栈中的所有元素并将其打印到控制台。

#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;

int main(void) {
   stack<int> s;
   for (int i = 0; i < 5; ++i)
      s.emplace(i + 1);
   while (!s.empty()) {
      cout << s.top() << endl;
      s.pop();
   }
   return 0;
}

输出

让我们编译并运行上述程序，这将产生以下结果：

示例 2

在这里，我们使用emplace()函数在栈顶插入三个简单的字符串并打印它们。

#include <iostream>
#include <stack>
#include <string>

int main() {
   std::stack<std::string> myStack;
   // Use emplace() to insert elements into the stack
   myStack.emplace("first");
   myStack.emplace("second");
   myStack.emplace("third");
   // Print the elements of the stack
   std::cout << "Elements in stack are: ";
   while (!myStack.empty()) {
      std::cout << myStack.top() << std::endl;
      myStack.pop();
   }
   return 0;
}

输出

如果我们运行上面的代码，它将生成以下输出：

Elements in stack are: third
second
first

示例 3

现在，我们尝试在栈顶插入10的乘法表，然后分别打印它以及栈中存在的元素总数。

#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;

int main(){
   stack<int> stck;
   int total = 0;
   stck.emplace(10);
   stck.emplace(20);
   stck.emplace(30);
   stck.emplace(40);
   stck.emplace(50);
   stck.emplace(60);
   stck.emplace(70);
   stck.emplace(80);
   stck.emplace(90);
   stck.emplace(100);
   cout << "Elements in stack are: ";
   while (!stck.empty()){
      cout<<stck.top() << " ";
      stck.pop();
      total++;
   }
   cout<<"\nTotal number of elements in stack are: "<<total;
   return 0;
}

输出

上述代码的输出如下：

Elements in stack are: 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 
Total number of elements in stack are: 10

示例 4

emplace()函数比push()函数更高效，因为它避免了创建临时对象并将其复制或移动到栈中的开销（使用额外内存）。

在这个例子中，我们定义了一个自定义类MyClass，它带有一个构造函数和复制/移动构造函数，这些函数将消息打印到控制台。然后，我们创建了一个空的MyClass对象栈，并使用emplace()函数和push()函数将三个元素插入到栈中。

使用emplace()函数时，我们将每个元素作为参数提供给函数，我们看到每个元素都是就地创建并插入到栈中的。

使用push()函数时，我们创建MyClass类型的临时对象，然后将其复制或移动到栈中。这需要额外的内存来存储临时对象，并且可能会导致复制或移动对象到栈中的额外开销。

#include <iostream>
#include <stack>
#include <string>

class MyClass {
   public:
      MyClass(const std::string& str) : mStr(str) {
         std::cout << "Constructing MyClass with string: " << mStr << std::endl;
      }
      MyClass(const MyClass& other) : mStr(other.mStr) {
         std::cout << "Copying MyClass with string: " << mStr << std::endl;
      }
      MyClass(MyClass&& other) : mStr(std::move(other.mStr)) {
         std::cout << "Moving MyClass with string: " << mStr << std::endl;
      }
   private:
      std::string mStr;
};
int main() {
   std::stack<MyClass> myStack;
   std::cout << "Using emplace()" << std::endl;
   myStack.emplace("first");
   myStack.emplace("second");
   myStack.emplace("third");
   std::cout << "Using push()" << std::endl;
   MyClass myClass1("first");
   MyClass myClass2("second");
   MyClass myClass3("third");
   myStack.push(myClass1);
   myStack.push(myClass2);
   myStack.push(myClass3);
   return 0;
}

输出

执行上述代码时，我们将获得以下输出：

Using emplace()
Constructing MyClass with string: first
Constructing MyClass with string: second
Constructing MyClass with string: third
Using push()
Constructing MyClass with string: first
Constructing MyClass with string: second
Constructing MyClass with string: third
Copying MyClass with string: first
Copying MyClass with string: second
Copying MyClass with string: third

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