C++ std::remove和vector::erase用于向量的区别

在C++中，容器(vector)是一个常用的数据结构，它为程序员提供了一种方便且高效的方法来组织和访问数据。在对向量进行操作时，我们经常需要对向量中的元素进行删除操作。C++中，有两种方法可以完成向量元素的删除操作，即std::remove和vector::erase。虽然这两种方法看起来有些相似，但它们在实际使用中有很大的区别。本文将从以下三个方面对它们进行对比：操作方式、删除效果和性能表现。

操作方式

std::remove

std::remove是一个算法函数，它不仅仅适用于向量，而是适用于所有的STL容器。该函数会把容器中符合某个条件的元素移到容器末尾，并返回一个迭代器，指向被移到目的地的元素的后一个元素。它的函数原型如下：

template <typename ForwardIt, typename T>
ForwardIt remove(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value);

在这里，first和last是容器中要移除的值的范围，value是需要删除的元素的值。

示例代码1：

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

int main() {
    std::vector<int> myVec{ 1,2,3,2,4 };
    auto newEnd = std::remove(myVec.begin(), myVec.end(), 2);

    // 输出新的容器元素
    std::cout << "New vector elements: ";
    for (auto i = myVec.begin(); i != newEnd; ++i) {
        std::cout << *i << ' ';
    }
    std::cout << '\n';

    return 0;
}

在以上示例代码中，我们定义了一个myVec容器，其中包含多个值等于2的元素。通过调用std::remove算法，我们把容器中所有的2移到了容器末尾，并返回一个指向新的容器末端的迭代器newEnd。我们可以通过遍历容器打印输出新的元素。

vector::erase

vector::erase是一个容器的成员函数，只适用于vector容器。它可以删除容器中指定位置的一个元素，也可以删除容器中指定范围内的多个元素。它的函数原型如下：

iterator erase(const_iterator pos);
iterator erase(const_iterator first, const_iterator last);

在这里，pos是要删除的元素的位置，first和last分别是指向要删除的元素范围的迭代器。

示例代码2：

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> myVec{ 1,2,3,2,4 };
    myVec.erase(myVec.begin()+1);

    // 输出新的容器元素
    std::cout << "New vector elements: ";
    for (auto i = myVec.begin(); i != myVec.end(); ++i) {
        std::cout << *i << ' ';
    }
    std::cout << '\n';

    myVec.erase(myVec.begin()+2, myVec.end());
    std::cout << "New vector elements: ";
    for (auto i = myVec.begin(); i != myVec.end(); ++i) {
        std::cout << *i << ' ';
    }
    std::cout << '\n';

    return 0;
}

在以上示例代码中，我们定义了一个myVec容器，其中包含多个值等于2的元素。我们调用容器的erase成员函数，删除了第一个2元素。然后我们又通过调用erase函数，删除了容器中第三个元素到末尾的所有元素，输出了新的元素。

删除效果

std::remove

由于std::remove仅仅是把符合条件的元素移动到末尾，并没有真正删除元素，所以需要通过容器的erase方法来真正删除元素。

示例代码3：

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

int main() {
    std::vector<int> myVec{ 1,2,3,2,4 };
    auto newEnd = std::remove(myVec.begin(), myVec.end(), 2);
    myVec.erase(newEnd, myVec.end());

    // 输出新的容器元素
    std::cout << "New vector elements: ";
    for (auto i = myVec.begin(); i != myVec.end(); ++i) {
        std::cout << *i << ' ';
    }
    std::cout << '\n';

    return 0;
}

在以上示例代码中，我们先调用std::remove函数把值等于2的元素移动到容器末尾，然后通过调用erase成员函数，删除了新的迭代器newEnd到容器末尾的所有元素。最终，我们输出了新的容器元素。

vector::erase

相比之下，vector::erase成员函数会直接删除指定位置或指定范围内的元素。

示例代码4：

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> myVec{ 1,2,3,2,4 };

    myVec.erase(myVec.begin()+1);

    // 输出新的容器元素
    std::cout << "New vector elements: ";
    for (auto i = myVec.begin(); i != myVec.end(); ++i) {
        std::cout << *i << ' ';
    }
    std::cout << '\n';

    myVec.erase(myVec.begin()+2, myVec.end());

    std::cout << "New vector elements: ";
    for (auto i = myVec.begin(); i != myVec.end(); ++i) {
        std::cout << *i << ' ';
    }
    std::cout << '\n';

    return 0;
}

在以上示例代码中，我们调用了erase成员函数，删除了指定位置上的2元素和第三个元素到末尾的所有元素。最终，我们输出了新的容器元素。

性能表现

相比之下，vector::erase成员函数的性能表现更好，因为它直接删除元素，而std::remove函数需要把符合条件的元素移到容器的末尾，时间稍微长一些。

通过以下示例代码进行测试：

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

int main() {
    std::vector<int> myVec1, myVec2;

    // 初始化两个容器
    for (int i = 0; i < 1'000'000; i++) {
        myVec1.push_back(i);
        myVec2.push_back(i);
    }

    // 测量std::remove函数的时间
    auto start1 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto newEnd = std::remove(myVec1.begin(), myVec1.end(), 500);
    myVec1.erase(newEnd, myVec1.end());
    auto end1 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto duration1 = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end1 - start1);
    std::cout << "std::remove: " << duration1.count() << " microseconds" << '\n';

    // 测量vector::erase函数的时间
    auto start2 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    myVec2.erase(std::remove(myVec2.begin(), myVec2.end(), 500), myVec2.end());
    auto end2 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto duration2 = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end2 - start2);
    std::cout << "vector::erase: " << duration2.count() << " microseconds" << '\n';

    return 0;
}

在以上示例代码中，我们定义了两个容器myVec1和myVec2，并通过for循环初始化它们。接着，我们分别测量了在myVec1和myVec2中删除值等于500的元素所用的时间。第一个测量使用了std::remove函数，第二个测量使用了vector::erase函数。

运行结果表明，vector::erase函数的执行时间明显短于std::remove函数的执行时间。因此，在需要频繁删除元素的地方，我们应该优先选择使用vector::erase成员函数。