C++ vector循环去重异常：为何必须添加break语句才能得到正确结果？

问题描述 #

我在移除vector<int>中的重复整数时，发现编写的嵌套循环只有在if判断内添加break;才能正常工作，否则会输出错误结果。相关代码如下：

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

vector<int> nums = {3, 4, 4, 4, 3, 3, 6, 6, 3};

int main() 
{
    for(int i = nums.size() - 1 ; i >= 0 ; i--) {
        for( int z = i - 1; z >= 0; z--) {
            if( nums[i] == nums[z] ) {
                nums.erase(nums.begin() + i);
                break; // 去掉这行结果就出错
            } 
        }
    }
    for( int c : nums) {
        cout << c << " "; 
    }
} 

原因解释 #

• 越界访问触发未定义行为：执行erase后，vector的长度会直接减1。此时原来的索引i已经超出了当前vector的有效索引范围（比如初始size为9，删除索引8的元素后，最大有效索引变为7，但i还是8）。如果不中断内层循环，后续代码会继续访问nums[i]，这属于非法内存访问，会导致输出结果混乱甚至程序崩溃。
• 重复删除无效索引：即使没触发越界，内层循环继续执行的话，可能会再次进入if判断，尝试删除已经不存在的索引i（第一次erase后该位置元素已被移除），破坏vector的内部结构。
• 逻辑上无需继续比较：只要找到当前元素在前面有重复，就已经完成了该元素的去重操作，没必要再和更前面的元素对比。break可以终止内层循环，避免冗余操作，同时从根源上防止后续的错误访问。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Maamar Darmech