本文轉自 http://blog.csdn.net/canco/
dd在STL（標準模板庫）中經常會碰到要刪除容器中部分元素的情況，本人在編程中就經常編寫這方面的代碼，在編碼和測試過程中發現在STL中刪除容器有很多陷阱，網上也有不少網友提到如何在STL中安全刪除元素這些問題。本文將討論編程過程中最經常使用的兩個序列式容器vector、list中安全刪除元素的方法和應該注意的問題，其它如queue、stack等配接器容器（container adapter），由於它們有專屬的操作行爲，沒有迭代器（iterator），不能採用本文介紹的刪除方法，至於deque，它與vector的刪除方法一樣。STL容器功能強大，but no siliver bullet，如果你使用不當，也將讓你吃盡苦頭。
1．手工編寫for循環代碼刪除STL序列式容器中元素的方法
例如，你能看出以下代碼有什麼問題？
例1：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void main()
{
vector<int> vectInt;
int i;
//初始化vector容器
for (i = 0; i < 5; i++ )
{
vectInt.push_back( i );
}
//以下代碼是要刪除所有值爲4的元素
vector<int>::iterator itVect = vectInt.begin();
for ( ; itVect != vectInt.end(); ++itVect )
{
if ( *itVect == 4 )
{
vectInt.erase( itVect );
}
}
int iSize = vectInt.size();
for ( i = 0 ; i < iSize; i++ )
{
cout << " i= " << i << ", " << vectInt[ i ] << endl;
}
}
例2：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void main()
{
vector<int> vectInt;
int i;
// 初始化vector容器
for ( i = 0; i < 5; i++ )
{
vectInt.push_back( i );
if ( 3 == i )
{
//使3的元素有兩個，並且相臨。這非常關鍵，否則將發現不了bug。
// 具體解釋見下。
vectInt.push_back( i );
}
}
vector<int>::iterator itVect = vectInt.begin();
vector<int>::iterator itVectEnd = vectInt.end(); //防止for多重計算
// 以下代碼是要刪除所有值爲3的元素
for ( ; itVect != itVectEnd; ++itVect )
{
if ( *itVect == 3 )
{
itVect = vectInt.erase( itVect );
}
}
int iSize = vectInt.size();
for ( i = 0 ; i < iSize; i++ )
{
cout << " i= " << i << ", " << vectInt[ i ] << endl;
}
例3：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void main()
{
vector<int> vectInt( 5 );
int i;
vectInt[ 0 ] = 0;
vectInt[ 1 ] = 1;
vectInt[ 2 ] = 2;
vectInt[ 3 ] = 3;
vectInt[ 4 ] = 4; // 替換爲 vectInt[ 4 ] = 3;試試
vector<int>::iterator itVect = vectInt.begin();
vector<int>::iterator itVectEnd = vectInt.end(); // 防止for多重計算
// 以下代碼是要刪除所有值爲3的元素
for ( ; itVect != itVectEnd; )
{
if ( *itVect == 3 )
{
itVect = vectInt.erase( itVect );
}
else
{
++itVect;
}
}
int iSize = vectInt.size();
for ( i = 0 ; i < iSize; i++ )
{
cout << " i= " << i << ", " << vectInt[ i ] << endl;
}
}
分析：
這裏最重要的是要理解erase成員函數，它刪除了itVect迭代器指向的元素，並且返回要被刪除的itVect之後的迭代器，迭代器相當於一個智能指針，指向容器中的元素，現在刪除了這個元素，將導致內存重新分配，相應指向這個元素的迭代器之後的迭代器就失效了，但erase成員函數返回要被刪除的itVect之後的迭代器。
例1將導致程序未定義的錯誤，在windows中即是訪問非法內存，程序當掉。因爲vectInt.erase( itVect );調用後itVect之後的迭代器已無效了，所以當執行++itVect後，*itVect訪問了非法內存。例1也是初學者最容易犯的錯誤，這個錯誤也比較容易發現。
例2可能會導致不能把vectInt中所有爲3的元素刪除掉。因爲第一次刪除成功時，itVect = vectInt.erase( itVect );itVect爲指向3之後的位置，之後再執行++itVect，itVect就掉過了被刪除元素3之後的元素3，導致只刪除了一個爲3的元素，這個bug比較隱蔽，因爲如果不是兩個均爲3的元素相臨，就將很難捕捉到這個bug，程序有可能在一段時間運行良好，但如碰到容器中兩值相同的元素相臨，則程序就要出問題。
例3，對於本例你可能要說程序沒有任何問題，解決了上面的兩個bug，程序也運行正常。但且慢，你把 “vectInt[ 4 ] = 4;” 這一行改爲 “vectInt[ 4 ] = 3;”試試，一運行，程序當掉，訪問非法內存！你疑惑不解：從程序看不出bug，而且我還把vectInt.end()放在外面計算以防止for多重計算，提高效率。哈哈，問題就出在最後一句話！算法大師Donald Knuth有一句名言：不成熟的優化是一切惡果的根源（ Permature optimization is the root of all evil ）。由於在for循環中要刪除元素，則vectInt.end()是會變化的，所以不能在for循環外計算，而是每刪除一次都要重新計算，所以應放在for循環內。那你要問，爲什麼把 “vectInt[ 4 ] = 4;” 這一行改爲 “vectInt[ 4 ] = 3;”程序就會當掉，而不改程序就很正常呢？這就跟vector的實現機制有關了。下面以圖例詳細解釋。
vectInt的初始狀態爲：
0 1 2 3 4 | end
刪除3後，
0 1 2 4 4 |新的end | 原來的end
注意上面“新的end”指向的內存並沒有被清除，爲了效率，vector會申請超過需要的內存保存數據，刪除數據時也不會把多餘的內存刪除。
然後itVect再執行++itVect，因爲此時*itVect等於4，所以繼續循環， 這時itVect 等於“新的end”但不等於“原來的end”（它即爲itVectEnd），所以繼續，因爲 *itVect訪問的是隻讀內存得到的值爲4，不等於3，故不刪除，然後執行++itVect此時itVect等於itVectEnd退出循環。從上面過程可以看出，程序多循環了一次（刪除幾次，就要多循環幾次），但程序正常運行。
如果把 “vectInt[ 4 ] = 4;” 這一行改爲 “vectInt[ 4 ] = 3;”過程如下：
0 1 2 3 3 | end
刪除3後，
0 1 2 3 3 |新的end |原來的 end
刪除第2個3後，
0 1 2 3 3 |新的end |原來的 end
這時itVect 等於“新的end”但不等於“原來的end”（它即爲itVectEnd），所以繼續，因爲 *itVect訪問的是隻讀內存得到的值爲3，等於3，所以執行刪除，但因爲*itVect訪問的是隻讀內存不能刪除，所以程序當掉。
綜上，我們知道當要刪除的值在容器末尾時，會導致程序刪除非法內存，程序當掉；即使程序正常運行，也是for循環多執行了等於刪除個數的循環。所以把vectInt.end()放在for循環外面執行，完全是錯誤的。對於list容器，list.end()在刪除過程中是不會變的，可以把它放在for循環外面計算，但由於list.end()是個常量，把list.end()放在for循環中計算編譯器應該可以優化它。從安全考慮，除非你能保證for循環中不會改變容器的大小，否則都應該對容器的值在for循環中計算，對於 vectInt.size()這樣的計算，也應該在for循環中計算，不要因爲微小的優化而導致程序出錯。
正確的方法：
例4：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void main()
{
vector<int> vectInt;
int i;
for ( i = 0; i < 5; i++ )
{
vectInt.push_back( i );
if ( 3 == i )
{
//使3的元素有兩個，並且相臨。
vectInt.push_back( i );
}
}
vector<int>::iterator itVect = vectInt.begin();
// 以下代碼是要刪除所有值爲3的元素
for ( ; itVect != vectInt.end();)
{ // 刪除 ++itVect{
if ( *itVect == 3 )
{
itVect = vectInt.erase( itVect );
}
else
{
++itVect;
}
}
//把vectInt.size()放在for循環中
for ( i = 0 ; i < vectInt.size(); i++ )
{
cout << " i= " << i << ", " << vectInt[ i ] << endl;
}
運行結果爲：
i= 0, 0
i= 1, 1
i= 2, 2
i= 3, 4
從結果顯示值爲3的元素確實被刪除了。