关于这部分内容，也是C++中的老生常谈的问题了，一些最基本的介绍这边也就不再进行了，着重对比一下两者的使用情况，然后再给出结论。

C++中push_back和emplace_back的区别

push_back和emplace_back的比较

使用测试类

class Person {
public:
	// 无参构造
	Person() {
	
	}
	// 有参构造
	Person(int age) : _age(age) {
		cout << "Construct a class: " << _age << endl;
	}
	// 拷贝构造
	Person(const Person& p) : _age(p._age) {
		cout << "Copy Construct a class: " << _age << endl;
	}
	// 转移构造
	Person(const Person&& p) : _age(p._age) {
		cout << "Move Construct a class: " << _age << endl;
	}
	// 析构
	~Person() {
		cout << "Destory a class: " << _age << endl;
	}
private:
	int _age;
};

测试过程

将实体类对象传入

如下代码所示，直接传入已经实体类对象，比较两者差异。

int main(int argc, char** argv) {
	cout << "push_back demo: " << endl;
	vector<Person> person1;
	Person p1 = Person(10);
	cout << "Now start push_back" << endl;
	person1.push_back(p1);

	cout << endl;

	cout << "emplace_back demo: " << endl;
	vector<Person> person2;
	Person p2 = Person(20);
	cout << "Now start emplace_back" << endl;
	person2.emplace_back(p2);

	system("pause");
	return 0;
}

测试结果：

结论1：

• push_back：首先会调用构造函数创建出一个实体类对象p1，然后调用拷贝构造函数，将这个实体类对象传给push_back()这个函数中；
• emplace_back：首先会调用构造函数创建出一个实体类对象p2，然后调用拷贝构造函数，将这个实体类对象传给emplace_back()这个函数中；
• 如果直接传入实体类对象的话，先构造出这个对象，然后调用拷贝构造函数将这个对象传递给xxx_back()这个函数，最后插入到容器中；
   

将右值数字传入

int main(int argc, char** argv) {
	cout << "push_back demo: " << endl;
	vector<Person> person1;
	cout << "Now start push_back" << endl;
	person1.push_back(12);

	cout << endl;

	cout << "emplace_back demo: " << endl;
	vector<Person> person2;
	cout << "Now start emplace_back" << endl;
	person2.emplace_back(22);

	system("pause");
	return 0;
}

测试结果：

结论2：

• push_back：插入一个右值的时候，在push_back()函数内部，会先构造出一个新的临时对象，然后调用移动构造函数将这个对象放入容器末尾，最后析构掉这个临时对象；
• emplace_back：插入一个右值的时候，在emplace_back()函数内部，会直接原地构造这个对象的同时直接插入，不会触发拷贝构造或者转移构造；
• 注意C++11引入右值引用、转移构造函数之后，push_back()调用的是移动构造函数，而在这之前，都是调用的拷贝构造函数；
   

将实体类对象move()转右值之后传入

int main(int argc, char** argv) {
	cout << "push_back demo: " << endl;
	vector<Person> person1;
	Person p11 = Person(11);
	cout << "Now start push_back" << endl;
	person1.push_back(move(p11));

	cout << endl;

	cout << "emplace_back demo: " << endl;
	vector<Person> person2;
	Person p21 = Person(21);
	cout << "Now start emplace_back" << endl;
	person2.emplace_back(move(p21));

	system("pause");
	return 0;
}

测试结果：

可以看到与直接传入实体类的过程类似，只不过由于使用move()转成了右值，因此传参过程转移构造替代了拷贝构造过程；

vector扩容过程

测试代码如下：

int main(int argc, char** argv) {
	cout << "push_back demo: " << endl;
	vector<Person> person1;
	cout << "vector size = " << person1.size() << endl;
	Person p1 = Person(10);
	Person p11 = Person(11);
	cout << "Now start push_back" << endl;
	person1.push_back(p1);
	cout << "after insert p1, vector size = " << person1.size() << endl;
	person1.push_back(p11);
	cout << "after insert p11, vector size = " << person1.size() << endl;

	cout << endl;

	cout << "emplace_back demo: " << endl;
	vector<Person> person2;
	cout << "vector size = " << person2.size() << endl;
	Person p2 = Person(20);
	Person p21 = Person(21);
	cout << "Now start emplace_back" << endl;
	person2.emplace_back(p2);
	cout << "after insert p2, vector size = " << person2.size() << endl;
	person2.emplace_back(p21);
	cout << "after insert p21, vector size = " << person2.size() << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

测试结果：

由于是直接传入实体类，因此push_back()和emplace_back()实现效果基本一致，以push_back()为例；

1. 创建vector容器，此时容器大小为0；
2. 构造出2个对象p1和p11：2次construct；
3. 向vector中传入p1，调用拷贝构造（copy construct）将实体对象传递给push_back()中的形参；此时容器内部没有其他元素，因此直接扩容（一般认为是2倍），使用allocate分配器分配新的内存空间，将元素插入到末尾即可，插入后空间大小为1；
4. 向vector中传入p11，调用拷贝构造（copy construct）将实体对象传递给push_back()中的形参；此时空间不足，需要扩容，使用allocate分配器分配新的内存空间；
5. 此时由于容器内部已经存在一个元素p1了，因此，将原容器中的对象拷贝构造（copy construct）到新容器中，并且调用析构函数（destruction）将原容器中对象删除；
6. 最后将新插入的元素p11放在容器末尾即可；此时容器大小为2；

注意：只要引起了vector空间的重新配置，指向原vector的所有迭代器都已失效。

问题： vector为什么是以2倍方式进行扩容而不是其他扩容方式？
答：2倍方式扩容，一方面可以保证扩容的时间复杂度为常数级，另一方面也不会申请过多的堆内存空间防止浪费；