关于C++标准库(第2版)std::remove_if的"特性"概述

一、背景

　　在C++标准库(第2版)第10章中的10.1.4 Predicate(判断式) VS.Function Object(函数对象)有这么个例子(gcc 4.5 visual C++2010):

class Nth {
    public:
        Nth(int nth) : _nth(nth), _count(0) {}
        bool operator() (int) {
            return ++_count == _nth;
        }
    private:
        int _count;
        int _nth;
};

int main()
{
    list<int> coll = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    PRINT(coll, "coll:");
    
    auto pos = std::remove_if(coll.begin(), coll.end(), Nth(3));
    coll.erase(pos, coll.end());
    PRINT(coll, "3rd element removed:");
}

　　打印结构如下:

       coll:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

　　3rd element removed:1 2 4 5 7 8 9 10

　　好家伙，原本是只删除第三个原始，直接把第6个原始也给删除了。

二、追本索根

　　本着好奇的心态，在http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/remove_if/?kw=remove_if查了下文档，下面有c++98和C++11的实现源码：

　　C++98　

template <class ForwardIterator, class UnaryPredicate>
  ForwardIterator remove_if (ForwardIterator first, ForwardIterator last,
                             UnaryPredicate pred)
{
  ForwardIterator result = first;
  while (first!=last) {
    if (!pred(*first)) {
      if (result!=first)
        *result = *first;
      ++result;
    }
    ++first;
  }
  return result;
}

　　C++11：

template <class ForwardIterator, class UnaryPredicate>
  ForwardIterator remove_if (ForwardIterator first, ForwardIterator last,
                             UnaryPredicate pred)
{
  ForwardIterator result = first;
  while (first!=last) {
    if (!pred(*first)) {
      if (result!=first)
        *result = std::move(*first);  // 避免拷贝
      ++result;
    }
    ++first;
  }
  return result;
}

　　用visual C++2019提供的std::remove_if(实现方法类似上面的)，测试下，并没有出现C++标准库(第二版)的问题，测试代码如下：

 class Nth {
    public:
        Nth(int nth) : _nth(nth), _count(0) {}
        bool operator() (int) {
            return ++_count == _nth;
        }
    private:
        int _count;
        int _nth;
 };

int main()
{
14　　std::list<int> vec{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
15　　std::copy(vec.begin(), vec.end(), std::ostream_iterator<int>(cout, " "));
16　　std::cout << std::endl;
17　　auto pos = std::remove_if(vec.begin(), vec.end(), Nth(3));
18　　vec.erase(pos, vec.end());
19　　std::copy(vec.begin(), vec.end(), std::ostream_iterator<int>(cout, " "));
20　　std::cout << std::endl;    
}

　　打印结果如下:

 　　没有问题，说明这个函数后面做了修改。当然，C++标准库(第二版)也提供了实现的源码，我也验证了下：

template <typename ForwardIter, typename Predicate>
    ForwardIter _remove_if(ForwardIter beg, ForwardIter end, Predicate op) {

        beg = std::find_if(beg, end, op); // 值传递

        if (beg == end) {
            return beg;
        }
        else {
            auto next = beg;
            beg = std::remove_copy_if(++next, end, beg, op); // 值传递
            return beg;
        }
    }

　　将上面测试的std::remove_if替换程_remove_if即可，发现会导致第6个元素被删除了。问题的罪魁祸首就是令单函数对象是值传递的方式，被调函数执行返回后，该函数对象内部的值不会被修改。

三、替代方式

　　如果出现上面的问题，是否有解决方案呢？答案是肯定的，既然我们都知道了上面的问题是由值传递导致的，只有我们处理为引用传递就OK啦！Lambda表达式可以完美解决这个问题，只需要我们在客户端这么使用：

int main()
{
    std::list<int> vec{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
    std::copy(vec.begin(), vec.end(), std::ostream_iterator<int>(cout, " "));
    std::cout << std::endl;
    int count = 0;
    auto pos = _remove_if(vec.begin(), vec.end(), [&count](int element) {
            constexpr static int kNth = 3;
            return ++count == 3;
            });
    vec.erase(pos, vec.end());
        std::copy(vec.begin(), vec.end(), std::ostream_iterator<int>(cout, " "));
    std::cout << std::endl;
    
    return 0;            
}

　　

　　结果就可以达到预期。

四、总结

　　写这篇博客的原因不在于这个问题的难度和深度，而是想告诉大家，知识和技术变化的太快了，我们在阅读不是最新出版的书籍时，对一些不太理解的问题要多留心，通过官方最新的文档确认这个问题是否正确或者修改了；只有这样，我们的所学的知识和技术才不会与时代脱轨。