C++ STLのforward_list::clear()とforward_list::erase_after()の使い方を徹底解説

本記事では、C++ STLにおけるforward_list::clear()およびforward_list::erase_after()関数の動作、構文、具体的な使用例について詳しく解説します。これらの関数を使いこなせるようになると、単方向リンクリストの要素管理を効率的に行えるようになります。

STLにおけるforward_listとは？

forward_listはシーケンスコンテナの一種で、シーケンス内の任意の位置に対して定数時間（O(1)）での挿入・削除操作を行えるのが特徴です。forward_listは単方向リンクリストとして実装されており、各要素が次の要素へのリンクを持つことで、シーケンスの順序が維持されます。

双方向リンクリストであるstd::listと比べてメモリ消費が少ない一方、前方へのみ走査できるという制約があります。そのため、要素の削除方法も通常のコンテナとは少し異なります。

forward_list::clear()とは？

forward_list::clear()はC++ STLに組み込まれた関数で、<forward_list>ヘッダーファイルで宣言されています。clear()は、forward listのすべての要素を一括で削除したい場合に使用します。この関数を呼び出すと、リスト内の全要素が破棄され、リストのサイズは0になります。

構文

flist_container1.clear();

パラメータ

この関数はパラメータを受け取りません。

戻り値

この関数は何も返しません（void型）。

使用例

入力: forward_list<int> forward = {1, 2, 3, 4};
      forward.clear();
      forward.size();
出力: 0

サンプルコード

#include <forward_list>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    forward_list<int> myList = { 10, 20, 30, 40 };
    myList.clear();
    for (auto i = myList.begin(); i != myList.end(); ++i)
        cout << ' ' << *i;
    cout << "List is cleared";
    return 0;
}

出力結果

上記のコードを実行すると、以下の出力が生成されます −

List is cleared

clear()呼び出し後はすべての要素が削除されているため、ループによる要素の出力は何も表示せず、「List is cleared」というメッセージのみが出力されます。

forward_list::erase_after()とは？

forward_list::erase_after()もC++ STLに組み込まれた関数で、<forward_list>ヘッダーファイルで宣言されています。erase_after()は、指定した位置の「次」にある要素を削除したい場合に使用します。これは、単方向リンクリストでは前のノードを辿れないため、削除対象の一つ手前の位置を指定する仕様になっているからです。削除された要素の数だけ、forward listのサイズが減少します。

構文

flist_container1.erase_after(unsigned int position);

パラメータ

この関数は1つのパラメータを受け取ります。これは、要素を削除する基準となる位置（イテレータまたは位置インデックス）です。指定した位置の直後にある要素が削除されます。

戻り値

この関数は何も返しません（void型）。

使用例

入力: forward_list<int> forward = {1, 2, 3, 4};
      forward.erase_after(2);
出力:
      erase_after()実行後のforward list = 1 2 3

この例では、位置2（3番目の要素「3」）の次にある要素「4」が削除され、結果として「1 2 3」が残ります。

サンプルコード

#include <forward_list>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    forward_list<int> myList = { 10, 20, 30, 40, 50 };
    forward_list<int>::iterator i;
    i = myList.begin();
    myList.erase_after(i);
    cout << "Elements are : ";
    for (auto i = myList.begin(); i != myList.end(); ++i)
        cout << ' ' << *i;
    return 0;
}

出力結果

上記のコードを実行すると、以下の出力が生成されます −

Elements are : 10 30 40 50

このコードでは、イテレータiが先頭要素「10」を指している状態でerase_after(i)を呼び出しているため、その次の要素「20」が削除されます。結果として「10 30 40 50」が出力されます。

まとめ

• clear(): リスト内の全要素を一度に削除し、サイズを0にする。
• erase_after(): 指定した位置の次の要素を削除する。単方向リンクリストの特性上、削除対象の一つ手前を指定する点に注意。

どちらの関数も戻り値を持たず、<forward_list>ヘッダーをインクルードすることで利用できます。forward_listを扱う際には、これらの関数の動作の違いを正しく理解しておくことが重要です。