C++20新特性：STL元素删除的最佳实践

创作时间:

2025-01-21 19:29:07

作者:

@小白创作中心

C++20新特性：STL元素删除的最佳实践

C++20标准的发布为开发者带来了诸多新特性和改进，其中STL（标准模板库）的增强尤为引人注目。在C++20中，std::erase和std::erase_if的引入为容器元素删除操作提供了更简洁、高效的解决方案。本文将详细介绍这些新特性，并探讨其在实际开发中的最佳实践。

传统删除方法回顾

在C++17及更早版本中，删除容器中的元素通常需要使用erase和remove等函数。例如，要删除std::vector中所有值为3的元素，需要如下代码：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 3, 3, 4, 3, 5};
    vec.erase(std::remove(vec.begin(), vec.end(), 3), vec.end());

    for (int val : vec) {
        std::cout << val << " ";
    }
    return 0;
}

这种方法虽然有效，但存在以下问题：

代码较为冗长，需要多次调用函数
需要理解remove-erase惯用法，对初学者不够友好
性能上可能不如直接操作迭代器的方式

C++20中的`std::erase`

C++20引入了std::erase和std::erase_if，专门用于删除容器中的元素。这些函数模板可以直接在容器上操作，无需额外的迭代器操作，使得代码更加简洁直观。

`std::erase`的使用方法

std::erase接受一个容器和一个要删除的值作为参数，返回删除操作后容器的新大小。以下是使用std::erase的示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 3, 3, 4, 3, 5};
    auto newSize = std::erase(vec, 3);

    std::cout << "New size: " << newSize << std::endl;
    for (int val : vec) {
        std::cout << val << " ";
    }
    return 0;
}

`std::erase_if`的使用方法

std::erase_if则允许通过一个谓词（Predicate）来指定删除条件，更加灵活。以下是使用std::erase_if删除所有奇数元素的示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
    auto newSize = std::erase_if(vec, [](int n) { return n % 2 != 0; });

    std::cout << "New size: " << newSize << std::endl;
    for (int val : vec) {
        std::cout << val << " ";
    }
    return 0;
}

最佳实践建议

优先使用std::erase和std::erase_if：对于C++20及更高版本的编译器，推荐使用std::erase和std::erase_if进行元素删除操作。它们不仅代码更简洁，而且通常具有更好的性能。
注意容器类型：虽然std::erase和std::erase_if适用于大多数STL容器，但在某些特殊容器（如std::forward_list）上可能效率较低。在性能敏感的场景下，需要根据具体容器选择最合适的删除方法。
避免不必要的拷贝：在处理大型数据结构时，尽量避免不必要的元素拷贝。例如，在删除大量元素时，可以考虑使用std::vector::shrink_to_fit来优化内存使用。
代码可读性优先：在编写删除操作时，优先考虑代码的可读性和维护性。使用std::erase和std::erase_if通常能写出更易理解的代码。