在 std::remove_if 执行期间遍历容器是否安全?

Is it safe to traverse a container during std::remove_if execution?

本文关键字：是否 安全 遍历 执行期 remove std if      更新时间：2023-10-16

>假设我想从std::vector中删除唯一元素(不删除重复项，但只保留至少出现 2 次的元素)，我想以一种非常低效的方式实现这一目标 - 通过在std::remove_ifing 时调用std::count。请考虑以下代码：

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
int main() {
std::vector<int> vec = {1, 2, 6, 3, 6, 2, 7, 4, 4, 5, 6};
auto to_remove = std::remove_if(vec.begin(), vec.end(), [&vec](int n) {
return std::count(vec.begin(), vec.end(), n) == 1;
});
vec.erase(to_remove, vec.end());
for (int i : vec) std::cout << i << ' ';
}

从std::remove_if参考文献中我们知道从to_remove开始的元素具有未指定的值，但我想知道它们实际上有多未指定。

为了进一步解释我的担忧 - 我们可以看到应该删除的元素是1、3、5和7- 唯一的唯一值。std::remove_if会将1移到末尾，但不能保证在上述操作后最后会有一个值1。这是否可以(由于该值未指定)变成3并使std::count调用为以后遇到的值返回计数(例如)23？

从本质上讲，我的问题是 - 这是否保证有效，我所说的工作是指从std::vector中低效地擦除独特的元素？

我对语言律师的回答(可能是"标准说这种情况是可能的，你应该避免它")和实践中的答案(可能是">标准说这种情况是可能的，但实际上没有办法让这个值最终成为一个完全不同的值，例如3")。

谓词第一次返回true后，范围中将有一个未指定的值。 这意味着谓词的任何后续调用都将计算一个未指定的值。 因此，计数可能不正确，您可以保留要丢弃的值不受影响，也可以放弃应保留的值。

您可以修改谓词，使其记录返回 true 的次数，并相应地缩小范围。 例如;

std::size_t count = 0;
auto to_remove = std::remove_if(vec.begin(), vec.end(), [&vec, &count](int n)
{
bool once = (std::count(vec.begin(), vec.end() - count, n) == 1);
if (once) ++count;
return once;
});

从向量的结束迭代器中减去整数值是安全的，但对于其他容器来说不一定如此。

你误解了std::remove_if是如何工作的。要删除的值不一定移到末尾。看：

删除是通过移动(通过移动分配)区域中的元素来完成的，以使

不要删除的元素出现在范围的开头。 CPP 首选项

这是范围状态的唯一保证。据我所知，不禁止移动所有值，它仍然可以满足复杂性。因此，某些编译器可能会将不需要的值移到末尾，但这只是额外的不必要的工作。

从1 2 3 4 8 5中删除奇数的可能实现示例：

v               - read position
1 2 3 4 8 5     - X will denotes shifted from value = unspecified
^               - write position
v          
1 2 3 4 8 5     1 is odd, ++read
^
v
2 X 3 4 8 5     2 is even, *write=move(*read), ++both
^   
v
2 X 3 4 8 5     3 is odd, ++read
^
v
2 4 3 X 8 5     4 is even, *write=move(*read), ++both
^
v
2 4 8 X X 5     8 is even, *write=move(*read), ++both
^
2 4 8 X X 5     5 is odd, ++read
^         - this points to the new end.

因此，通常，您不能依赖count返回任何有意义的值。因为在 move==copy 的情况下(如ints)，结果数组是2 4 8|4 8 5。奇数和偶数的计数不正确。在std::unique_ptr的情况下，X==nullptr，因此nullptr和删除的值的计数可能是错误的。其他剩余值不应留在数组的末尾部分，因为没有完成任何副本。

请注意，这些值并非未指定，因为您无法知道它们。它们正是移动分配的结果，可能会使值处于未指定状态。如果它指定了移自变量的状态(就像std::unique_ptr一样)，那么它们就会被知道。例如，如果move==swap则范围将仅排列。

我添加了一些输出：

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <mutex>
int main() {
std::vector<int> vec = {1, 2, 6, 3, 6, 2, 7, 4, 4, 5, 6};
auto to_remove = std::remove_if(vec.begin(), vec.end(), [&vec](int n) {
std::cout << "number " << n << ": ";
for (auto i : vec) std::cout << i << ' ';
auto c = std::count(vec.begin(), vec.end(), n);
std::cout << ", count: " << c << std::endl;
return c == 1;
});
vec.erase(to_remove, vec.end());
for (int i : vec) std::cout << i << ' ';
}

并得到了

number 1: 1 2 6 3 6 2 7 4 4 5 6 , count: 1
number 2: 1 2 6 3 6 2 7 4 4 5 6 , count: 2
number 6: 2 2 6 3 6 2 7 4 4 5 6 , count: 3
number 3: 2 6 6 3 6 2 7 4 4 5 6 , count: 1
number 6: 2 6 6 3 6 2 7 4 4 5 6 , count: 4
number 2: 2 6 6 3 6 2 7 4 4 5 6 , count: 2
number 7: 2 6 6 2 6 2 7 4 4 5 6 , count: 1
number 4: 2 6 6 2 6 2 7 4 4 5 6 , count: 2
number 4: 2 6 6 2 4 2 7 4 4 5 6 , count: 3
number 5: 2 6 6 2 4 4 7 4 4 5 6 , count: 1
number 6: 2 6 6 2 4 4 7 4 4 5 6 , count: 3
2 6 6 2 4 4 6

如您所见，计数可能是错误的。我无法为您的特殊情况创建示例，但通常您必须担心错误的结果。

首先，数字 4 计数两次，下一步数字 4 计数三次。计数是错误的，你不能依赖它们。

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