C++ STL中可通过std::copy_if结合lambda谓词实现容器过滤，如过滤大于5的元素；也可手动遍历或使用std::remove_if与erase组合进行原地删除。
C++ STL本身并没有直接提供容器过滤功能，但我们可以利用算法库中的
std::copy_if
，或者结合lambda表达式和迭代器，灵活地实现类似的功能。核心在于定义一个过滤条件，然后将满足条件的元素复制到新的容器中。
std::copy_if是一个非常强大的工具，它允许我们根据指定的谓词（predicate）来复制容器中的元素。谓词本质上就是一个返回bool值的函数或函数对象。
如何使用std::copy_if进行容器过滤？
使用
std::copy_if
进行容器过滤的关键在于定义合适的谓词。谓词可以是一个简单的函数，也可以是一个lambda表达式。
例如，假设我们有一个
std::vector<int>
，想要过滤出所有大于5的元素：
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#include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> int main() { std::vector<int> numbers = {1, 6, 3, 8, 2, 9, 4, 7, 5}; std::vector<int> filtered_numbers; std::copy_if(numbers.begin(), numbers.end(), std::back_inserter(filtered_numbers), [](int n){ return n > 5; }); for (int num : filtered_numbers) { std::cout << num << " "; } std::cout << std::endl; // 输出：6 8 9 7 return 0; }
这里，我们使用了一个lambda表达式
[](int n){ return n > 5; }
作为谓词。
std::back_inserter
用于将元素添加到
filtered_numbers
的末尾。
除了std::copy_if，还有其他方法吗？
当然。可以手动遍历容器，然后根据条件将元素添加到新的容器中。虽然这种方法比较繁琐，但可以提供更大的灵活性，例如在过滤过程中进行一些额外的处理。
#include <iostream> #include <vector> int main() { std::vector<int> numbers = {1, 6, 3, 8, 2, 9, 4, 7, 5}; std::vector<int> filtered_numbers; for (int num : numbers) { if (num > 5) { filtered_numbers.push_back(num); } } for (int num : filtered_numbers) { std::cout << num << " "; } std::cout << std::endl; // 输出：6 8 9 7 return 0; }
这种方法看起来更直接，但当过滤条件变得复杂时，
std::copy_if
通常更简洁易读。
如何过滤自定义类型的容器？
过滤自定义类型的容器与过滤基本类型容器的方法类似，关键在于定义合适的谓词。谓词需要能够访问自定义类型的成员，并根据成员的值来判断是否满足过滤条件。
假设我们有一个
Person
类：
#include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> #include <string> class Person { public: std::string name; int age; Person(std::string n, int a) : name(n), age(a) {} }; int main() { std::vector<Person> people = { {"Alice", 30}, {"Bob", 25}, {"Charlie", 35}, {"David", 20} }; std::vector<Person> filtered_people; std::copy_if(people.begin(), people.end(), std::back_inserter(filtered_people), [](const Person& p){ return p.age > 25; }); for (const Person& person : filtered_people) { std::cout << person.name << " (" << person.age << ") "; } std::cout << std::endl; // 输出：Alice (30) Charlie (35) return 0; }
在这个例子中，lambda表达式
[](const Person& p){ return p.age > 25; }
访问了
Person
对象的
age
成员，并根据
age
的值来判断是否满足过滤条件。注意，这里使用了
const Person&
作为 lambda 表达式的参数类型，避免了不必要的拷贝。
性能考虑：std::copy_if vs 手动循环？
在大多数情况下，
std::copy_if
的性能与手动循环相当，甚至可能更好，因为编译器可以对
std::copy_if
进行优化。然而，在某些特殊情况下，手动循环可能更有效率。例如，如果需要在过滤过程中进行复杂的计算，或者需要提前终止循环，手动循环可能更灵活。
总的来说，
std::copy_if
是一个非常方便和高效的工具，可以满足大多数容器过滤的需求。如果性能是关键，可以考虑进行基准测试，比较
std::copy_if
和手动循环的性能。
如何在原地过滤容器（移除不满足条件的元素）？
如果你想直接修改原始容器，移除不满足条件的元素，可以使用
std::remove_if
和
erase
的组合。
std::remove_if
会将所有不满足条件的元素移动到容器的末尾，然后
erase
函数可以移除这些元素。
#include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> int main() { std::vector<int> numbers = {1, 6, 3, 8, 2, 9, 4, 7, 5}; numbers.erase(std::remove_if(numbers.begin(), numbers.end(), [](int n){ return n <= 5; }), numbers.end()); for (int num : numbers) { std::cout << num << " "; } std::cout << std::endl; // 输出：6 8 9 7 return 0; }
需要注意的是，
std::remove_if
实际上并没有移除元素，而是将不满足条件的元素移动到容器的末尾，并返回指向第一个被移动元素的迭代器。因此，需要使用
erase
函数才能真正移除这些元素。这种方法会直接修改原始容器，所以在使用前要确保这是你想要的结果。