C++ STLのlist emplace()関数の使い方を徹底解説

本記事では、C++におけるlist emplace()関数の動作について詳しく解説します。

list::emplace()関数は、C++標準テンプレートライブラリ（STL）の一部であり、ユーザーが指定した位置にリストへ新しい要素を挿入するために使用されます。

この関数を呼び出すには、<list>ヘッダーファイルをインクルードする必要があります。

構文

List_Name.emplace(position, element)

パラメータ

この関数は、以下の2つのパラメータを受け取ります。

1つ目はposition（位置）で、新しい要素を挿入する位置を表します。2つ目はelement（要素）で、指定した位置にリストへ挿入する値を表します。

戻り値

この関数は、新しく挿入された要素を指すイテレータを返します。

使用例

入力: list<int> L = { 1, 2, 3 }
出力: 6 1 2 3

説明：ここでは、int型のリスト「L」を作成し、値として1、2、3を格納しています。emplace関数はイテレータを返すため、その戻り値を受け取るオブジェクト「itr」を作成します。第1引数には新しい要素を配置する位置としてリストの先頭を指定し、第2引数には追加する要素として6を渡しています。その結果、「6 1 2 3」という出力が得られます。

プログラムで使用するアプローチ

• まず、int型のリスト（例：「Lt」）を作成し、いくつかの値で初期化します。
• 次に、auto型のオブジェクト「itr」を作成し、emplace関数の呼び出し結果で初期化します。「itr」はemplace()関数の戻り値を受け取るイテレータとして機能します。
• そして、関数に引数を渡します。第1引数には挿入位置（例：Lt.begin()で先頭、Lt.end()で末尾）を指定し、第2引数には挿入する値（例：7）を指定します。

アルゴリズム

開始
ステップ1→ main() 関数内で
　　list<int> Lt = {} を初期化
　　auto itr = Lt.emplace(Lt.end(), 7) を初期化
　　ループ: itr = Lt.begin() から itr != Lt.end() まで itr++ を繰り返す
　　*itr を出力
終了

サンプルコード

#include <iostream>
#include<list>
using namespace std;
int main() {
    list<int> Lt = { 3,4,5 };
    auto itr = Lt.emplace(Lt.begin(),7);
    Lt.emplace(itr,6);
    cout << "The List is: ";
    for (itr = Lt.begin(); itr != Lt.end(); itr++)
    cout << *itr << " ";
    return 0;
}

出力

上記のコードを実行すると、以下の出力が生成されます。

The List is: 6 7 3 4 5

emplace()とinsert()の違い

listには似た機能を持つinsert()関数もありますが、emplace()は挿入位置で要素を直接構築（in-place構築）できる点が大きな特徴です。これにより、一時オブジェクトの生成やコピーが発生せず、特に大きなオブジェクトや複雑な型を扱う場合にパフォーマンス面で有利になります。単純なint型などの基本的な型では差はほとんどありませんが、効率的なコードを書く上でemplace()は有用な選択肢となります。