std::move语义与push_back内直接构造对象的拷贝优化及正确用法

• 案例1：vec.push_back(x) 这里x是左值，一定会触发拷贝构造，确实会产生不必要的拷贝，除非你后续还需要使用x对象。
• 案例2：vec.push_back(Vector3d(a,b,c)) 这里传入的是临时对象（纯右值），从C11开始，push_back有接收右值引用的重载，会直接调用移动构造，不会产生额外拷贝。对于Eigen::Vector3d这种没有堆资源的类型，移动和拷贝开销一致，但如果是自定义带堆内存的类型，这里已经可以避免拷贝。另外C17起强制复制消除规则生效，连移动构造都可以省掉，直接在vector的内存空间上构造对象，零额外开销。
• 案例3：vec.push_back(move(Vector3d(a,b,c))) 属于冗余写法。本身Vector3d(a,b,c)就是右值，不需要再套std::move做类型转换，最终效果和案例2完全一致，没有任何性能收益还会降低代码可读性。

还有两种更直接的零开销写法，自定义类和Eigen类型都适用：

• 使用emplace_back：直接在vector管理的内存空间上构造对象，完全省去中间的临时对象构造+移动/拷贝步骤，写法也更简洁：

vec.emplace_back(a, b, c);

这个方法会直接把参数转发给Vector3d的构造函数，在vector的存储空间原地构造对象，是性能最优的选择。

• 如果你已经有一个左值对象，且后续不再使用，可以显式用std::move转右值后push_back，避免拷贝：

auto x = Eigen::Vector3d(a,b,c);
// 此处执行其他需要用到x的操作，后续不再访问x
vec.push_back(std::move(x));

注意该写法执行后x处于被移动的状态，不要再读取它的取值。

对于Eigen的固定大小类型（比如Vector3d、Matrix4d这类），因为内部数据全部存在栈上，没有动态申请的堆内存，所以移动构造和拷贝构造的开销完全一致，上述优化感知不明显。但如果是Eigen的动态大小矩阵/向量，或者你自定义的带堆内存的类（比如内部有std::string、std::vector成员），上述优化方案会带来非常明显的性能提升。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者X.Arthur