C++ STL删除元素的一些案例

1. 概述

本文讨论序列容器删除特定元素的方法。

2. 示例1：“恰好正确”的例子

2.1 代码

#include <iostream>
#include <vector>

static void init(std::vector<int> &values)
{
    values.push_back(1);
    values.push_back(2);
    values.push_back(4);
    values.push_back(4);
    values.push_back(5);
}

static void dump(const std::vector<int> &values)
{
    std::vector<int>::const_iterator i(values.begin());
    std::vector<int>::const_iterator iEnd(values.end());
    for (; i != iEnd; ++i) {
        std::cout<<*i<<std::endl;
    }
}

void remove_elements()
{
    std::vector<int> values;

    init(values);
    
    std::vector<int>::iterator i(values.begin());
    std::vector<int>::iterator iEnd(values.end());
    for (; i != iEnd; ) {
        if (*i == 4) {
            i = values.erase(i);
        } else {
            ++i;
        }
    }

    dump(values);
}

int main()
{
    remove_elements();
    return 0;
}

2.2 运行结果

flying-bird@flyingbird:~/examples/cpp/stl$ g++ remove_elements.cc
flying-bird@flyingbird:~/examples/cpp/stl$ ./a.out 
1
2
5
flying-bird@flyingbird:~/examples/cpp/stl$

一切看来还算正常。

3. 无法运行的代码

3.1 代码

我们现在对上面的代码做一点小小的修改：上面删除的元素是4，现在我们改成删除值等于5的元素。即对应的代码如下：

    for (; i != iEnd; ) {
        if (*i == 5) {
            i = values.erase(i);
        } else {
            ++i;
        }
    }

3.2 运行结果

下面是此时的运行结果：

flying-bird@flyingbird:~/examples/cpp/stl$ g++ remove_elements.cc
flying-bird@flyingbird:~/examples/cpp/stl$ ./a.out 
Segmentation fault
flying-bird@flyingbird:~/examples/cpp/stl$

原因在哪里呢？关键部分代码拷贝如下：

    std::vector<int>::iterator i(values.begin());
    std::vector<int>::iterator iEnd(values.end());
    for (; i != iEnd; ) {
        if (*i == 5) {
            i = values.erase(i);
        } else {
            ++i;
        }
    }

一开始初始化了容器的迭代器的最后一个位置，即iEnd。但是在for循环的过程中，使用erase()删除了最后一个元素，由此导致该容器的迭代器的最后一个位置发生了变化。即初始化时候的iEnd已经无效了，由此导致i != iEnd出现了异常。

因为这个原因，可以把代码修改如下：

    std::vector<int>::iterator i(values.begin());
    for (; i != values.end(); ) {
        if (*i == 5) {
            i = values.erase(i);
        } else {
            ++i;
        }
    }

这个时候执行就正常了：

flying-bird@flyingbird:~/examples/cpp/stl$ g++ remove_elements.cc
flying-bird@flyingbird:~/examples/cpp/stl$ ./a.out 
1
2
4
4
flying-bird@flyingbird:~/examples/cpp/stl$ 

4. 继续分析

当然，推荐的方法是《Effective STL》第9条的方法，使用erase-remove方法，即：

#include <algorithm>

void remove_elements()
{
    std::vector<int> values;

    init(values);
    values.erase(std::remove(values.begin(), values.end(), 5), values.end());
    dump(values);
}

使用这种方法，删除4或者5都是没有问题的：

flying-bird@flyingbird:~/examples/cpp/stl$ g++ remove_elements.cc
flying-bird@flyingbird:~/examples/cpp/stl$ ./a.out 
1
2
5
flying-bird@flyingbird:~/examples/cpp/stl$ g++ remove_elements.cc
flying-bird@flyingbird:~/examples/cpp/stl$ ./a.out 
1
2
4
4
flying-bird@flyingbird:~/examples/cpp/stl$ 

5. 其他

要针对序列中的每个元素施行某个操作，可以使用for_each()，这种代码看起来更加清晰。为此，把上面示例代码中的dump()优化如下：

static void print(int i)
{
    std::cout<<i<<std::endl;
}

static void dump(const std::vector<int> &values)
{
    std::for_each(values.begin(), values.end(), print);
}