【C++ STL入門】queue::emplace()関数の使い方と実例をわかりやすく解説

本記事では、C++ STLにおけるqueue::emplace()関数の動作、構文、そして具体的な使用例について詳しく解説します。

C++ STLにおけるキュー（queue）とは？

キューは、C++ STLで定義されているシンプルなシーケンスコンテナ（データ構造）の一つで、FIFO（First In First Out：先入れ先出し）方式でデータの挿入と削除を行います。キュー内のデータは連続的に保持され、要素は末尾に追加され、先頭から取り出される仕組みになっています。C++ STLにはあらかじめqueueのテンプレートが用意されており、通常のキューと同じ方式でデータを挿入・削除できます。

queue::emplace()とは何か？

queue::emplace()は、C++ STLに組み込まれた関数であり、ヘッダーファイル<queue>内で宣言されています。この関数は、キューコンテナに新しい要素を直接構築して挿入するために使用されます。キューの構造上、新しく挿入された要素は必ず末尾に追加されるため、emplace()は内部的にemplace_back()を呼び出すことで、キューコンテナの末尾への効率的な挿入を実現しています。

構文

myqueue.emplace(value_type &t);

この関数は1つのパラメータを受け取ります。それは、対応するキューコンテナに挿入する要素そのものです。

戻り値

この関数は戻り値を返しません（void型です）。

使用例

Input: queue<int> myqueue = {10, 20, 30, 40};
    myqueue.emplace(50);
Output:
    キューの要素 = 10 20 30 40 50

サンプルコード①：整数型のキュー

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
int main (){
    queue<int> Queue;
    Queue.emplace(10);
    Queue.emplace(20);
    Queue.emplace(30);
    Queue.emplace(40);
    Queue.emplace(50);
    cout<<"キューの要素: ";
    while(!Queue.empty()){
        cout << ' ' << Queue.front();
        Queue.pop();
    }
    return 0;
}

出力結果

上記のコードを実行すると、以下の出力が生成されます。

Elements in Queue are: 10 20 30 40 50

サンプルコード②：文字列型のキュー

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
int main(){
    queue<string> Queue;
    Queue.emplace("Welcome");
    Queue.emplace("To");
    Queue.emplace("Tutorials");
    Queue.emplace("Point");
    cout<<"文字列: ";
    while (!Queue.empty()){
        cout << ' ' << Queue.front();
        Queue.pop();
    }
    return 0;
}

出力結果

上記のコードを実行すると、以下の出力が生成されます。

String is : Welcome To Tutorials Point

まとめ

queue::emplace()は、キューの末尾に要素を効率的に追加するための便利な関数です。push()との大きな違いは、emplace()がコンテナ内で直接オブジェクトを構築する点にあります。これにより、一時オブジェクトの生成やコピーが不要になり、特に重いオブジェクトを扱う場合にはパフォーマンス面でのメリットが大きくなります。FIFO構造のキューを扱う際には、ぜひ活用してみてください。