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

学习 map insert() 方法时提到，C++ STL map 类模板中还提供了 emplace() 和 emplace_hint() 成员函数，也可以实现向 map 容器中插入新的键值对。本节就来讲解这 2 个成员方法的用法。

值得一提的是，实现相同的插入操作，无论是用 emplace() 还是 emplace_hont()，都比 insert() 方法的效率高（后续章节会详细讲解）。

和 insert() 方法相比，emplace() 和 emplace_hint() 方法的使用要简单很多，因为它们各自只有一种语法格式。其中，emplace() 方法的语法格式如下：

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

参数 (Args&&... args) 指的是，这里只需要将创建新键值对所需的数据作为参数直接传入即可，此方法可以自行利用这些数据构建出指定的键值对。另外，该方法的返回值也是一个 pair 对象，其中 pair.first 为一个迭代器，pair.second 为一个 bool 类型变量：

• 当该方法将键值对成功插入到 map 容器中时，其返回的迭代器指向该新插入的键值对，同时 bool 变量的值为 true；
• 当插入失败时，则表明 map 容器中存在具有相同键的键值对，此时返回的迭代器指向此具有相同键的键值对，同时 bool 变量的值为 false。

下面程序演示 emplace() 方法的具体用法：

#include <iostream>
#include <map>  //map
#include <string> //string
using namespace std;

int main()
{
    //创建并初始化 map 容器
    std::map<string, string>mymap;
    //插入键值对
    pair<map<string, string>::iterator, bool> ret = mymap.emplace("STL教程", "https://www.xinbaoku.com/stl/");
    cout << "1、ret.iter = <{" << ret.first->first << ", " << ret.first->second << "}, " << ret.second << ">" << endl;
    //插入新键值对
    ret = mymap.emplace("C语言教程", "https://www.xinbaoku.com/c/");
    cout << "2、ret.iter = <{" << ret.first->first << ", " << ret.first->second << "}, " << ret.second << ">" << endl;

    //失败插入的样例
    ret = mymap.emplace("STL教程", "https://www.xinbaoku.com/java/");
    cout << "3、ret.iter = <{" << ret.first->first << ", " << ret.first->second << "}, " << ret.second << ">" << endl;
    return 0;
}

程序执行结果为：

1、ret.iter = <{STL教程, https://www.xinbaoku.com/stl/}, 1>
2、ret.iter = <{C语言教程, https://www.xinbaoku.com/c/}, 1>
3、ret.iter = <{STL教程, https://www.xinbaoku.com/stl/}, 0>

可以看到，程序中共执行了 3 次向 map 容器插入键值对的操作，其中前 2 次都成功了，第 3 次由于要插入的键值对的键和 map 容器中已存在的键值对的键相同，因此插入失败。

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);

显然和 emplace() 语法格式相比，有以下 2 点不同：

1. 该方法不仅要传入创建键值对所需要的数据，还需要传入一个迭代器作为第一个参数，指明要插入的位置（新键值对键会插入到该迭代器指向的键值对的前面）；
2. 该方法的返回值是一个迭代器，而不再是 pair 对象。当成功插入新键值对时，返回的迭代器指向新插入的键值对；反之，如果插入失败，则表明 map 容器中存有相同键的键值对，返回的迭代器就指向这个键值对。

下面程序演示 emplace_hint() 方法的用法：

#include <iostream>
#include <map>  //map
#include <string> //string
using namespace std;

int main()
{
    //创建并初始化 map 容器
    std::map<string, string>mymap;
    //指定在 map 容器插入键值对
    map<string, string>::iterator iter = mymap.emplace_hint(mymap.begin(),"STL教程", "https://www.xinbaoku.com/stl/");
    cout << iter->first << " " << iter->second << endl;

    iter = mymap.emplace_hint(mymap.begin(), "C语言教程", "https://www.xinbaoku.com/c/");
    cout << iter->first << " " << iter->second << endl;

    //插入失败样例
    iter = mymap.emplace_hint(mymap.begin(), "STL教程", "https://www.xinbaoku.com/java/");
    cout << iter->first << " " << iter->second << endl;
    return 0;
}

程序执行结果为：

STL教程 https://www.xinbaoku.com/stl/
C语言教程 https://www.xinbaoku.com/c/
STL教程 https://www.xinbaoku.com/stl/

注意，和 insert() 方法一样，虽然 emplace_hint() 方法指定了插入键值对的位置，但 map 容器为了保持存储键值对的有序状态，可能会移动其位置。

那么，为什么 emplace() 和 emplace_hint() 方法的执行效率，比 insert() 高呢？下一节会做详细解释。