修复std::vector无序删除函数的未定义行为且不损失效率的方法

原函数的UB本质来源非常明确：根据C++标准，pop_back操作会直接使指向被删除的尾元素的迭代器、以及end()迭代器失效，无论失效的迭代器逻辑位置是否等价于新的end()，只要在失效后对其做解引用、比较等操作，就会触发UB。
而原函数的UB只会出现在单一场景下：当遍历到it == end(vec) - 1（即it指向vector最后一个元素），且该元素值等于待删除值时，后续pop_back会直接让it失效，下一轮循环对it != end(vec)的判断就会使用失效迭代器，触发UB。
针对这个特定场景的修复不需要引入高频的冗余检查，额外开销几乎可以忽略：

• 利用vector随机访问迭代器的特性，在执行删除操作、所有迭代器都处于有效状态时，仅做一次位置判断提前确认it是否为尾元素，再根据判断结果分支处理：
  1. 如果it不是尾元素：此时pop_back只会删除it后方的尾元素，it本身不会失效，保持原逻辑执行move替换即可，it指向的移入新元素待后续检查。
  2. 如果it就是尾元素：此时不需要执行多余的自move赋值（本来就是move自己给自己），直接执行pop_back，同时直接将it赋值为操作后新的end(vec)，从根源上避免使用即将失效的it值。
     修复后的实现代码：

template<class T>
void remove_unordered(std::vector<T>& vec, T const& val)
{
  auto it = begin(vec);
  while (it != end(vec)) {
    if (*it == val) {
      auto current_end = end(vec);
      bool is_tail = (it == current_end - 1);
      if (!is_tail) {
        // it不在尾端，正常用尾元素替换当前待删除位置
        *it = std::move(vec.back());
      }
      vec.pop_back();
      if (is_tail) {
        // it就是被pop掉的尾元素，直接赋值为新的有效end迭代器，避免失效迭代器参与后续判断
        it = end(vec);
      }
    }
    else {
      ++it;
    }
  }
}

性能说明 #

• 额外开销仅为每次触发删除时的1次整数比较（vector迭代器的位置本质是数组偏移量，判断it是否为尾元素等价于比较两个整数的大小），和原循环的判断逻辑开销完全一致。
• 相比原函数，该实现还去掉了it为尾元素时多余的自move赋值操作，整体执行效率比原函数略高，不存在此前方案提到的性能损耗问题。
• 完全规避了UB场景：所有参与比较、判断的迭代器都是C++标准定义下的有效迭代器，不存在对失效迭代器的使用。

补充说明：很多此前的修复方案选择在每次循环刷新end()、或者添加冗余的边界检查，本质是没有精准定位到UB的唯一触发场景，才会引入不必要的高频操作开销。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Henk