迭代时从std :: set中删除元素

我需要遍历一组并删除符合预定义条件的元素。

这是我编写的测试代码：

#include <set>
#include <algorithm>

void printElement(int value) {
    std::cout << value << " ";
}

int main() {
    int initNum[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
    std::set<int> numbers(initNum, initNum + 10);
    // print '0 1 2 3 4 5 6 7 8 9'
    std::for_each(numbers.begin(), numbers.end(), printElement);

    std::set<int>::iterator it = numbers.begin();

    // iterate through the set and erase all even numbers
    for (; it != numbers.end(); ++it) {
        int n = *it;
        if (n % 2 == 0) {
            // wouldn't invalidate the iterator?
            numbers.erase(it);
        }
    }

    // print '1 3 5 7 9'
    std::for_each(numbers.begin(), numbers.end(), printElement);

    return 0;
}

最初，我认为在迭代过程中从集合中删除一个元素会使迭代器无效，并且for循环的增量将具有未定义的行为。即使我执行了此测试代码，但一切顺利，并且我无法解释原因。

我的问题： 这是标准集的已定义行为还是此实现特定？顺便说一下，我在ubuntu 10.04（32位版本）上使用gcc 4.3.3。

谢谢！

建议的解决方案：

这是从集中迭代和擦除元素的正确方法吗？

while(it != numbers.end()) {
    int n = *it;
    if (n % 2 == 0) {
        // post-increment operator returns a copy, then increment
        numbers.erase(it++);
    } else {
        // pre-increment operator increments, then return
        ++it;
    }
}

编辑：首选解决方案

我找到了一个对我来说似乎更优雅的解决方案，即使它完全一样。

while(it != numbers.end()) {
    // copy the current iterator then increment it
    std::set<int>::iterator current = it++;
    int n = *current;
    if (n % 2 == 0) {
        // don't invalidate iterator it, because it is already
        // pointing to the next element
        numbers.erase(current);
    }
}

如果while内有多个测试条件，则每个条件必须增加迭代器。我更喜欢此代码，因为迭代器仅在一个位置递增，从而使代码不易出错且可读性更高。

这取决于实现：

标准23.1.2.8：

插入成员应不影响迭代器和对容器的引用的有效性，而擦除成员应仅使迭代器和对被擦除元素的引用无效。

也许您可以尝试一下-这是符合标准的：

for (auto it = numbers.begin(); it != numbers.end(); ) {
    if (*it % 2 == 0) {
        numbers.erase(it++);
    }
    else {
        ++it;
    }
}

请注意，它是后缀，因此它通过旧的位置进行擦除，但是由于操作员的原因，它首先跳到了新的位置。

2015.10.27更新： C ++ 11解决了该缺陷。iterator erase (const_iterator position);将迭代器返回到最后一个元素（或set::end，如果最后一个元素已删除）之后的元素。因此C ++ 11样式是：

for (auto it = numbers.begin(); it != numbers.end(); ) {
    if (*it % 2 == 0) {
        it = numbers.erase(it);
    }
    else {
        ++it;
    }
}

如果通过valgrind运行程序，则会看到许多读取错误。换句话说，是的，迭代器是无效的，但是您在示例中很幸运（或者真的很不幸，因为您没有看到未定义行为的负面影响）。一种解决方案是创建一个临时迭代器，增加温度，删除目标迭代器，然后将目标设置为温度。例如，重新编写循环，如下所示：

std::set<int>::iterator it = numbers.begin();                               
std::set<int>::iterator tmp;                                                

// iterate through the set and erase all even numbers                       
for ( ; it != numbers.end(); )                                              
{                                                                           
    int n = *it;                                                            
    if (n % 2 == 0)                                                         
    {                                                                       
        tmp = it;                                                           
        ++tmp;                                                              
        numbers.erase(it);                                                  
        it = tmp;                                                           
    }                                                                       
    else                                                                    
    {                                                                       
        ++it;                                                               
    }                                                                       
} 

您误解了“不确定行为”的含义。未定义的行为并不表示“如果执行此操作，则程序将崩溃或产生意外结果”。这意味着“如果执行此操作，则程序可能会崩溃或产生意外结果”，或执行其他任何操作，具体取决于您的编译器，操作系统，月相等。

如果某件事执行时没有崩溃并且表现出预期的效果，则不能证明这不是未定义的行为。它所证明的是，在特定操作系统上使用特定编译器进行编译后，其行为恰好符合该特定运行所观察到的。

从集合中删除一个元素会使迭代器对被删除的元素无效。使用无效的迭代器是未定义的行为。碰巧的是，观察到的行为正是您在此特定情况下想要的。这并不意味着该代码是正确的。

只是警告一下，在使用双端队列容器的情况下，所有检查双端队列迭代器与numbers.end（）相等性的解决方案都可能在gcc 4.8.4上失败。也就是说，删除双端队列的元素通常会使指向numbers.end（）的指针无效：

#include <iostream>
#include <deque>

using namespace std;
int main() 
{

  deque<int> numbers;

  numbers.push_back(0);
  numbers.push_back(1);
  numbers.push_back(2);
  numbers.push_back(3);
  //numbers.push_back(4);

  deque<int>::iterator  it_end = numbers.end();

  for (deque<int>::iterator it = numbers.begin(); it != numbers.end(); ) {
    if (*it % 2 == 0) {
      cout << "Erasing element: " << *it << "\n";
      numbers.erase(it++);
      if (it_end == numbers.end()) {
    cout << "it_end is still pointing to numbers.end()\n";
      } else {
    cout << "it_end is not anymore pointing to numbers.end()\n";
      }
    }
    else {
      cout << "Skipping element: " << *it << "\n";
      ++it;
    }
  }
}

输出：

Erasing element: 0
it_end is still pointing to numbers.end()
Skipping element: 1
Erasing element: 2
it_end is not anymore pointing to numbers.end()

请注意，尽管在这种情况下双端队列转换是正确的，但结束指针一直无效。使用不同大小的双端队列，错误更加明显：

int main() 
{

  deque<int> numbers;

  numbers.push_back(0);
  numbers.push_back(1);
  numbers.push_back(2);
  numbers.push_back(3);
  numbers.push_back(4);

  deque<int>::iterator  it_end = numbers.end();

  for (deque<int>::iterator it = numbers.begin(); it != numbers.end(); ) {
    if (*it % 2 == 0) {
      cout << "Erasing element: " << *it << "\n";
      numbers.erase(it++);
      if (it_end == numbers.end()) {
    cout << "it_end is still pointing to numbers.end()\n";
      } else {
    cout << "it_end is not anymore pointing to numbers.end()\n";
      }
    }
    else {
      cout << "Skipping element: " << *it << "\n";
      ++it;
    }
  }
}

输出：

Erasing element: 0
it_end is still pointing to numbers.end()
Skipping element: 1
Erasing element: 2
it_end is still pointing to numbers.end()
Skipping element: 3
Erasing element: 4
it_end is not anymore pointing to numbers.end()
Erasing element: 0
it_end is not anymore pointing to numbers.end()
Erasing element: 0
it_end is not anymore pointing to numbers.end()
...
Segmentation fault (core dumped)

这是解决此问题的方法之一：

#include <iostream>
#include <deque>

using namespace std;
int main() 
{

  deque<int> numbers;
  bool done_iterating = false;

  numbers.push_back(0);
  numbers.push_back(1);
  numbers.push_back(2);
  numbers.push_back(3);
  numbers.push_back(4);

  if (!numbers.empty()) {
    deque<int>::iterator it = numbers.begin();
    while (!done_iterating) {
      if (it + 1 == numbers.end()) {
    done_iterating = true;
      } 
      if (*it % 2 == 0) {
    cout << "Erasing element: " << *it << "\n";
      numbers.erase(it++);
      }
      else {
    cout << "Skipping element: " << *it << "\n";
    ++it;
      }
    }
  }
}

C ++ 20将具有“统一容器擦除”功能，您可以编写：

std::erase_if(numbers, [](int n){ return n % 2 == 0 });

并且，将工作为vector，set，deque，等见cppReference获取更多信息。

此行为是特定于实现的。为了保证迭代器的正确性，您应该使用“ it = numbers.erase（it）;” 声明是否需要删除元素，在其他情况下只需增加迭代器。

我认为使用STL方法remove_if尝试删除由迭代器包装的对象时， 'from可以帮助防止某些奇怪的问题。

该解决方案可能效率较低。

假设我们有某种容器，例如vector或称为m_bullets的列表：

Bullet::Ptr is a shared_pr<Bullet>

“ it”是remove_if返回的迭代器，第三个参数是在容器的每个元素上执行的lambda函数。由于容器包含Bullet::Ptr，因此lambda函数需要获取作为参数传递的该类型（或对该类型的引用）。

 auto it = std::remove_if(m_bullets.begin(), m_bullets.end(), [](Bullet::Ptr bullet){
    // dead bullets need to be removed from the container
    if (!bullet->isAlive()) {
        // lambda function returns true, thus this element is 'removed'
        return true;
    }
    else{
        // in the other case, that the bullet is still alive and we can do
        // stuff with it, like rendering and what not.
        bullet->render(); // while checking, we do render work at the same time
        // then we could either do another check or directly say that we don't
        // want the bullet to be removed.
        return false;
    }
});
// The interesting part is, that all of those objects were not really
// completely removed, as the space of the deleted objects does still 
// exist and needs to be removed if you do not want to manually fill it later 
// on with any other objects.
// erase dead bullets
m_bullets.erase(it, m_bullets.end());

' remove_if'删除lambda函数返回true的容器，并将该内容移至容器的开头。' it'指向一个未定义的对象，可以将其视为垃圾。从'it'到m_bullets.end（）的对象可以删除，因为它们占用内存但包含垃圾，因此在该范围上调用'erase'方法。

我遇到了同样的老问题，发现下面的代码更容易理解，这与上面的解决方案有所不同。

std::set<int*>::iterator beginIt = listOfInts.begin();
while(beginIt != listOfInts.end())
{
    // Use your member
    std::cout<<(*beginIt)<<std::endl;

    // delete the object
    delete (*beginIt);

    // erase item from vector
    listOfInts.erase(beginIt );

    // re-calculate the begin
    beginIt = listOfInts.begin();
}