C++ STL list::erase() 関数の完全ガイド

この記事では、C++ STL の list::erase() 関数の動作、構文、使用例について解説します。

STL における List とは

std::list は、シーケンスの任意の位置への要素の挿入と削除を定数時間で行えるデータ構造です。内部的には 双方向連結リスト として実装されており、メモリ上では非連続な領域に要素が配置されます。

配列、vector、deque と比較して、任意の位置への挿入・削除・要素の移動において優れたパフォーマンスを発揮します。一方で、要素への直接アクセス（ランダムアクセス）は遅く、イテレータを用いた順次アクセスが基本となります。forward_list（単方向連結リスト）と似ていますが、list は双方向へのイテレーションが可能です。

list::erase() とは

list::erase() は <list> ヘッダで宣言される C++ STL の組み込み関数です。この関数はリストコンテナから要素を削除するために使用します。単一の要素を削除することも、要素の範囲を指定してまとめて削除することも可能です。削除後、リストのサイズは削除された要素の数だけ減少します。

構文

// 単一要素の削除
list_container.erase(position);

// 範囲指定による削除
list_container.erase(start_position, end_position);

この関数は1つまたは2つのパラメータを受け取ります。

パラメータ

• position — 削除したい要素を指すイテレータ。
• start_position, end_position — 削除したい要素の範囲を指定するイテレータのペア。[start_position, end_position) の半開区間（開始位置を含み、終了位置を含まない）が削除対象となります。

戻り値

最後に削除された要素の 次の要素を指すイテレータ を返します。削除範囲がリストの末尾まで及ぶ場合は end() を返します。この戻り値を利用すると、イテレータを無効化せずにループ内で安全に要素を削除しながらイテレートを継続できます。

使用例 1：単一要素の削除

先頭要素を指すイテレータを取得し、それを erase() に渡して削除します。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    // リストの作成と要素の追加
    list<int> myList;
    myList.push_back(2);
    myList.push_back(4);
    myList.push_back(6);
    myList.push_back(8);
    myList.push_back(10);

    cout << "削除前のリスト: ";
    for (auto it = myList.begin(); it != myList.end(); ++it) {
        cout << *it << " ";
    }

    // 先頭要素を指すイテレータを取得して削除
    auto it = myList.begin();
    myList.erase(it);

    // 削除後のリスト表示
    cout << "\n削除後のリスト: ";
    for (auto it = myList.begin(); it != myList.end(); ++it) {
        cout << *it << " ";
    }
    return 0;
}

出力結果

削除前のリスト: 2 4 6 8 10
削除後のリスト: 4 6 8 10

使用例 2：範囲指定による複数要素の削除

2つのイテレータで範囲を指定し、その範囲内の要素をまとめて削除します。advance() を用いてイテレータを進める方法を示します。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    list<int> myList;
    myList.push_back(2);
    myList.push_back(4);
    myList.push_back(6);
    myList.push_back(8);
    myList.push_back(10);

    cout << "削除前のリスト: ";
    for (auto it = myList.begin(); it != myList.end(); ++it) {
        cout << *it << " ";
    }

    // 範囲の開始と終了を指すイテレータ
    auto it_start = myList.begin();
    auto it_end = myList.begin();
    advance(it_end, 4);  // イテレータを4つ進める（インデックス 0〜3 の要素が範囲内）

    // 範囲 [it_start, it_end) の要素を削除
    myList.erase(it_start, it_end);

    cout << "\n削除後のリスト: ";
    for (auto it = myList.begin(); it != myList.end(); ++it) {
        cout << *it << " ";
    }
    return 0;
}

出力結果

削除前のリスト: 2 4 6 8 10
削除後のリスト: 10

補足：イテレータの無効化と安全なループ処理

list::erase() は削除された要素を指すイテレータのみを無効化し、他の要素を指すイテレータは有効なままです。この性質を活かし、以下のようにループ内で条件に合う要素を安全に削除できます。

for (auto it = myList.begin(); it != myList.end(); ) {
    if (*it % 2 == 0) {  // 偶数なら削除
        it = myList.erase(it);  // 戻り値で次の要素へ進める
    } else {
        ++it;
    }
}

このパターンは list だけでなく、他の多くのシーケンスコンテナでも共通して使える重要なイディオムです。