没想到C++中的std::remove_if()函数历史还挺悠久

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前言

看到 remove 这个单词的第一反应是什么意思？我的第一感觉是删除、去掉的意思，就像一个程序员看到 string 就会说是字符串，而不会说它是线、或者细绳的意思，可是C++里居然有个函数叫 std::remove()，调用完这个函数什么也没删除，这我就奇怪了，打开有道词典查询一下：

不查不要紧，一查吓一跳，以下是词典给出的三个释义：

  • vt. 移动，迁移；开除；调动
  • vi. 移动，迁移；搬家
  • n. 移动；距离；搬家

及物动词、不及物动词、名词给出的含义都是移动，只有一个开除的意思和删除有点像，难道我穿越了？我之前一直以为它是删除的意思啊，很多函数还是用它命名的呢！

赶紧翻翻其他的字典，给高中的英语老师打个电话问问，最终还是在一些释义中找到了删除的意思，还有一些用作删除的例句，有趣的是在有道词典上，所有的单词解释都和移动有关，所有的例句都是和删除有关。

remove_if的历史

为什么要查单词的 remove 的意思，当然是被它坑过了，本来想从 std::vector<T> 中删除指定的元素，考虑到迭代器失效的问题，放弃了循环遍历的复杂处理，选择直接使用算法函数 std::remove_if()来进行删除，之前对于 std::remove() 和 std::remove_if() 有过简单的了解，不过记忆还是出现了偏差。

一直记得 std::remove() 函数调用之后需要再使用 erase() 函数处理下，忘记了 std::remove_if() 函数也要做相同的处理，于是在出现问题的时候一度怀疑这个函数的功能发生了变更，开始找这个函数历史迭代的版本，这里推荐一个网站 C++标准函数查询 - std::remove_if()，用来查询函数的定义、所在头文件和使用方法非常方便。

文档中有这样两句：

1) Removes all elements that are equal to value, using operator== to compare them.
3) Removes all elements for which predicate p returns true.

解释函数作用时用到的单词都是 remove ，你说神不神奇，这里应该都是取的移动的意思。

这两句话对应的函数声明应该是：

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template< class ForwardIt, class T >
ForwardIt remove( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value );        // (until C++20)

template< class ForwardIt, class UnaryPredicate >
ForwardIt remove_if( ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPredicate p );   // (until C++20)

这两个函数后面都有相同的说明—— (until C++20) ，意思大概就是说这两个函数一直到 C++20 版本都存在，在我的印象中 std::remove_if() 函数比较新，最起码得比 std::remove() 函数年轻几岁，可是他们到底是哪个版本添加到c++标准的的呢？中途的功能有没有发生变更，继续回忆！

第一次看到这两个函数应该是在看《Effective STL》这本书的时候，大概是5年前了，正好这个本书就放在手边，赶紧翻目录查一下，打开对应章节发现其中确实提到了删除 std::vector<T> 中的元素时，在调用了这两个函数之后都需要再调用 erase() 函数对待删除的元素进行擦除。

看看书的出版时间是2013年，难道是 C++11 的标准加上的，不对，看一下翻译者写得序，落款时间2003年，不能是 C++03 的标准吧？不过这是一本翻译书籍，再看看原作者 Scott Meyers 写的前言，落款时间2001年，好吧，看来这两个函数肯定在 C++98的版本中就已经存在了，我有点惊呆了，这确实颠覆了我的记忆和认知。

造成这种认知错误主要有两方面原因，第一方面就是受到了开发环境的限制，从一开始学习的时候Turob C 2.0、VC++ 6.0、VS2005、VS2008、VS2010就很少接触 C++11 的知识，Dev-C++ 和 Code::Blocks 也是在特定的情况下使用，没有过多的研究，结果在刚开始工作的时候开发工具居然是VS2003，这个版本我之前都没听说过，还好一步步升级到了08、13、17版本。

第二方面就是这两个函数常常与 Lambda 表达式，auto 关键字一起用，这都是 C++11 里才有的，让人感觉好像这个 std::remove_if() 函数也是 C++11 版本中的内容，造成了错觉。总来说还是用的少，不熟悉，以后多看多练就好了。

remove_if的实现

要想更深入的学习 std::remove_if() 函数， 那这个函数实现的细节有必要了解一下，这有助于我们理解函数的使用方法，下面给出两个版本可能的实现方式，也许下面的实现与你查到的不一样，但是思想是相通的，有些实现细节中使用了 std::find_if() 函数，这里没有列举这个版本，下面这两个版本的代码更容易让人明白，它究竟做了哪些事情。

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// C++98 版本
template <class ForwardIterator, class UnaryPredicate>
    ForwardIterator remove_if (ForwardIterator first, ForwardIterator last,
                             UnaryPredicate pred)
{
    ForwardIterator result = first;
    while (first!=last) {
        if (!pred(*first)) {
            *result = *first;
            ++result;
        }
        ++first;
    }
    return result;
}
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// C++11     版本
template <class ForwardIterator, class UnaryPredicate>
    ForwardIterator remove_if (ForwardIterator first, ForwardIterator last,
                             UnaryPredicate pred)
{
    ForwardIterator result = first;
    while (first!=last) {
        if (!pred(*first)) {
            *result = std::move(*first);
            ++result;
        }
        ++first;
    }
    return result;
}

对比两段代码有没有发现区别——只改了半行代码，将赋值语句中的 *first 在 C++11 版本中替换成了 std::move(*first)，这只能发生在 C++11 之后，因为 std::move() 函数是 C++11 才加入的。

这代码乍一看挺唬人的，其实仔细分析一下还挺简单的，只是这些符号看起来有些生疏，其实可以把 ForwardIterator 看成一个指针类型，UnaryPredicate 是一个函数类型，我们改写一下:

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int* remove_if (int* first, int* last, func_type func)
{
    int* result = first;
    for (;first!=last;++first)
    {
        if (!func(*first))
        {
            *result = *first;
            ++result;
        }
    }
    return result;
}

这代码是不是就比较接地气了，想象一下，一个是包含10个元素的数组，让你删除其中的偶数怎么做？其实就是遍历一遍数组，从开始位置到结束位置逐个判断，如果不是偶数就不进行操作，如果是偶数就把当前的偶数向前移动到结果指针上就好了，结果指针向后移动准备接受下一个奇数，这个判断是不是偶数的函数就是上面代码中的 func()。

最后结果指针 result 停在有效元素后面一个位置上，这个位置到结尾指针 last 的位置上的元素都应该被删除，这就是为什么常常将 std::remove_if() 函数的返回值作为 erase() 函数的第一个参数，而将 last 指针作为 erase() 函数的第二个参数，实际作用就是将这些位置上的元素擦除，从头擦到尾，达到真正删除的目的。

具体使用

说了这么多，接下来看看具体怎么用，我们将 std::remove_if() 函数和 erase() 函数分开使用，主要看一下调用 std::remove_if() 函数之后的 vector 中元素的值是怎么变的。

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

bool isEven(int n) // 是否是偶数
{
    return n % 2 == 0;
}

int main()
{
    std::vector<int> vecTest;
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        vecTest.push_back(i);

    for (int i = 0; i < vecTest.size(); ++i)
        std::cout << vecTest[i] << " ";
    std::cout << std::endl;

    // 移动元素
    std::vector<int>::iterator itor = std::remove_if(vecTest.begin(), vecTest.end(), isEven);

    // 查看移动后的变化
    for (int i = 0; i < vecTest.size(); ++i)
        std::cout << vecTest[i] << " ";
    std::cout << std::endl;

    // 删除元素
    vecTest.erase(itor, vecTest.end());

    for (int i = 0; i < vecTest.size(); ++i)
        std::cout << vecTest[i] << " ";

    return 0;
}

运行结果为：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 3 5 7 9 5 6 7 8 9
1 3 5 7 9

从结果可以看出，第二步调用 std::remove_if() 函数之后，vector 中的元素个数并没有减少，只是将后面不需要删除的元素移动到了 vector 的前面，从第二行结果来看，调用 std::remove_if() 函数之后返回的结果 itor 指向5，所以擦除从5所在位置到结尾的元素就达到了我们的目的。

这段代码在 C++98、C++11、C++14 环境下都可以编译运行，在这里推荐一个在线编译器 C++ Shell，可以测试各个版本编译器下运行结果，界面简洁明了，方便测试。

上面的代码其实写得有些啰嗦，如果使用 C++11 语法之后，可以简写为：

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，

运行结果：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 3 5 7 9

总结

  1. 对于模糊的知识要花时间复习，避免临时用到的时候手忙脚乱出问题
  2. 对于一些心存疑虑的函数可以看一下具体的实现，知道实现的细节可以让我们更加清楚程序都做了哪些事情
  3. 对于新的技术标准可以不精通，但是必须花一些时间进行了解，比如新的 C++ 标准
  4. 对于违反常识的代码，先不要否定，即使在你的运行环境中报错，说不定人家是新语法呢？
  5. 曾经看到一段在类的定义时初始化非静态变量的代码，一度认为编译不过，但后来发现在 C++11 中运行的很好
Albert Shi wechat
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