如何避免用可变参数模板初始化vector时的不必要拷贝？

为什么会触发不必要的拷贝？ #

1. create_dummies函数的问题 #

你用初始化列表{std::forward<Dummies>(value)...}构造vector时，初始化列表的类型是std::initializer_list<Dummy>，而std::initializer_list的元素是**const T&**类型。这意味着即使传入的是右值（比如Dummy(1)），初始化列表也会将其视为const左值，无法调用Dummy的移动构造函数，只能触发拷贝构造。

2. create_elements函数的问题 #

std::make_any<Comps>(std::forward<Comps>(value))本身是完美转发构造内部对象的，但问题出在vector的初始化列表构造上：初始化列表里的std::any临时对象会被拷贝到vector的元素中，而std::any的拷贝构造会深度拷贝其内部存储的Dummy对象，因此触发了Dummy的拷贝构造。

修复方案 #

1. 修复create_dummies函数 #

放弃初始化列表，改用emplace_back直接在vector内存中构造元素，完全避免拷贝：

template<typename... Dummies> 
std::vector<Dummy> create_dummies(Dummies&&... values) {
  std::vector<Dummy> vec;
  vec.reserve(sizeof...(values)); // 预先分配空间，避免扩容带来的额外移动
  (vec.emplace_back(std::forward<Dummies>(values)), ...); // 折叠表达式逐个构造
  return vec;
}

emplace_back会直接在vector的内存区域构造Dummy，传入右值时调用移动构造，传入参数时直接调用对应的构造函数，全程无拷贝。

2. 修复create_elements函数 #

同样避免初始化列表，用emplace_back结合std::in_place_type直接在std::any内部构造对象，同时避免std::any的拷贝：

template<typename... Comps> 
std::vector<std::any> create_elements(Comps&&... values) {
  std::vector<std::any> vec;
  vec.reserve(sizeof...(values));
  (vec.emplace_back(std::in_place_type_t<std::decay_t<Comps>>{}, std::forward<Comps>(values)), ...);
  return vec;
}

std::in_place_type确保std::any直接在自身内存中构造目标对象，emplace_back则直接在vector内存中构造std::any，全程无拷贝操作。std::decay_t<Comps>用于处理左值引用参数的情况，确保构造的是值类型而非引用类型。

修复效果 #

修改后的代码运行后，不会输出任何copy dummy的日志，和emplace_back方案的效果完全一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者undersilence