【C++】深入解析pop_back()方法及其应用

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文章目录

💯前言
💯什么是 `pop_back()`？
- 定义与功能
- 使用场景
💯深入解析代码示例
- 基础示例分析
- - 示例代码
  - 分析
- 空字符串上的 `pop_back()` 调用
- - 错误示例
  - 错误原因分析
💯如何避免常见错误
- 改进代码示例
- - 输出结果
  - 关键点
💯拓展与优化
- 与其他操作的对比
- 对 `std::vector` 的应用
💯小结

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💯前言

在C++的学习过程中，我们会接触到各种容器的操作方法，例如字符串（std::string）和向量（std::vector）。pop_back() 是一个简单但非常实用的成员函数，常用于移除容器末尾的元素。在本文中，我们将深入探讨 pop_back() 的功能、使用场景、注意事项，以及如何避免常见错误。通过实际代码示例和详细分析，帮助读者全面理解这一函数，并能够在开发中正确、高效地应用它。
C++ 参考手册

💯什么是 `pop_back()`？

定义与功能

pop_back() 是 C++ 标准库中提供的一个成员函数，适用于 std::string 和 std::vector 等容器。它的主要作用是删除容器末尾的元素，更新容器的长度。具体来说：

对于 std::string，它会移除字符串的最后一个字符。
对于 std::vector，它会移除存储在容器尾部的最后一个元素。

需要注意的是，pop_back() 是在 C++11 标准中引入的，因此使用较老版本的编译器（不支持 C++11）时，可能无法使用这一功能。

使用场景

字符串或向量需要按顺序删除末尾元素时。
动态更新容器内容，逐步缩减容器大小。

以下是一个基本示例：

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

int main() {
    string s = "hello";
    cout << "s: " << s << endl;

    s.pop_back();  // 删除最后一个字符 'o'
    cout << "s: " << s << endl;

    s.pop_back();  // 再删除一个字符 'l'
    cout << "s: " << s << endl;

    return 0;
}

运行结果：

s: hello
s: hell
s: hel

可以看到，每次调用 pop_back() 后，字符串都会减少一个字符。

💯深入解析代码示例

基础示例分析

以下是更详细的代码示例和分析：

示例代码

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

int main() {
    string s = "hello";
    cout << "s: " << s << endl;

    s.pop_back();  // 删除最后一个字符
    cout << "s: " << s << endl;

    s.pop_back();  // 再次删除最后一个字符
    cout << "s: " << s << endl;

    return 0;
}

分析

第5行：定义字符串变量 s，并初始化为 “hello”。
第6行：输出初始字符串，显示 “s: hello”。
第8行：调用 pop_back()，删除最后一个字符。此时 s 变为 “hell”。
第9行：再次输出字符串，显示 “s: hell”。
第11行：再调用一次 pop_back()，字符串变为 “hel”。
第12行：输出最终结果，显示 “s: hel”。

通过上述代码，我们可以直观地看到 pop_back() 的效果：每次调用都会删除字符串末尾的一个字符，字符串的长度会随之减小。

空字符串上的 `pop_back()` 调用

虽然 pop_back() 是一个简单易用的函数，但如果不加以防范，可能会导致程序崩溃。特别是在尝试对空字符串调用 pop_back() 时，会触发未定义行为，导致运行时错误。

错误示例

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

int main() {
    string s;
    s.pop_back();  // 空字符串上调用 pop_back()
    return 0;
}

运行结果（可能出现以下错误信息）：

terminate called after throwing an instance of 'std::out_of_range'
what():  basic_string::erase: __pos (which is 0) > this->size() (which is 0)

错误原因分析

当字符串为空时，调用 pop_back() 会尝试删除不存在的字符。由于 pop_back() 实际调用了 erase() 方法，试图访问非法内存位置，因而引发异常。

💯如何避免常见错误

为了避免上述问题，可以在调用 pop_back() 前检查容器是否为空。

改进代码示例

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

int main() {
    string s = "abc";

    while (s.size() > 0) {  // 只在非空时调用 pop_back()
        s.pop_back();
        cout << "s: " << s << endl;
    }

    return 0;
}

输出结果

s: ab
s: a
s:

关键点

使用 s.size() 检查字符串长度，确保在非空时调用 pop_back()。
循环内每次删除一个字符，并输出字符串的当前状态。

通过这种方式，可以有效避免未定义行为。

💯拓展与优化

与其他操作的对比

erase() 方法
- erase() 可用于删除字符串的任意位置的字符。
- 相比之下，pop_back() 更加简洁高效，适合专门删除末尾字符的场景。
示例：
```
string s = "hello";
s.erase(s.size() - 1);  // 等效于 pop_back()
```
resize() 方法
- resize() 可以通过调整字符串长度实现类似的功能，但需要手动指定新长度。
- 示例：
```
string s = "hello";
s.resize(s.size() - 1);  // 等效于 pop_back()
```

对 `std::vector` 的应用

与字符串类似，pop_back() 也可用于 std::vector，移除尾部元素。

示例：

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

int main() {
    vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};

    while (!v.empty()) {
        v.pop_back();
        for (int i : v) {
            cout << i << " ";
        }
        cout << endl;
    }

    return 0;
}