从 C 或 C++ 中的函数返回多个数据项

Question

我对几个家庭作业问题感到困惑...... 可以使用 return() 从函数返回多个数据项吗？一个函数只能返回一个值，除非它是一个指向数组的指针吗？

我相信答案是一个函数可以通过返回一个结构体来返回多个数据项。那么，返回指向数组的指针并不是唯一的方法 - 如果这是一种方法？

但是关于这个主题似乎有很多讨论，所以我想确保我至少有正确的基本想法：您可以使用结构返回多个数据项，但使用指针（我不明白这一点）将使用记忆更有效。这是正确的吗？

Answer 1

对于 C++0x/C++11，你可以使用这个：

#include <string>
#include <iostream>
#include <tuple>

using namespace std;

tuple<int, unsigned, string, int> getValues()
{
    return tuple<int, unsigned, string, int>(1, 2, "3", 4);
}

int main()
{
    int a;
    unsigned b;
    string c;
    int d;

    tie(a, b, c, d) = getValues();

    cout << a << ", " << b << ", " << c << ", " << d << endl;
    return 0;
}

编译它

g++ tuple_test.cpp -std=c++0x -o tuple_test

并且如果你运行该程序，它将输出这个：

1, 2, 3, 4

但最好使用这样的引用（我会说）：

void getValues(int& a, unsigned& b, string& c, int& d)
{
    a = 1;
    b = 2;
    c = "3";
    d = 4;
}

int main()
{
    ...
    getValues(a, b, c, d)
    ...
}

这就是我得到的没仔细看问题...

<块引用>

一个函数只能返回一个值，除非它是一个指向数组的指针吗？

是的，您只能返回 1 个单个值，但该单个值可以包含乘法值（结构、类、数组）。

<块引用>

您可以使用结构返回多个数据项，但使用指针（我不明白这一点）会更有效地使用内存。这是正确的吗？

真的。但是当你使用指针时，这取决于你如何使用它。
当您动态分配它的每个函数调用时，它不会非常有效，并且您需要在使用后手动释放内存。当您使用全局数组/结构时，它会很有效。但是当您多次调用该函数时可能会给您带来问题。

Answer 2

除了本线程中已经说过的内容之外，在 C++11 中，您还可以返回使用 统一初始化：

struct XYZ {
    int x;
    int y;
    int z;
};

XYZ foo() {
    return {1, 2, 3};
}

我个人更喜欢返回具有命名成员的结构而不是元组，因为后者不为其成员提供名称。

Answer 3

这是正确的。

但是，您可以通过添加通过引用传递的参数，然后将多个结果写入其中来“返回”多个项目。

Answer 4

一个函数确实只能通过它的 return 语句返回一个“东西”。然而，这个东西可以是一个指针（C 和 C++ 数组只是伪装的指针）、一个引用（一个不能重新定位或数组索引的指针）或一个对象，它可以封装多个东西。

如果返回一个结构，则将传回整个结构。如果返回指针或引用，则仅返回结构的地址 - 因此最好不要返回指向函数返回时超出范围的结构的引用或指针！这样做会调用未定义的行为，这很可能（但并非总是）是分段错误。

Answer 5

如果您想了解更多有关按值传递参数和按引用传递参数的信息，它也适用于返回参数。

正如您提到的：

您可以使用结构返回多个数据项，但使用指针（我不明白这一点）会更有效地使用内存。这是正确的吗？

假设您有一些结构：

struct BigStructure{
       int array[1000];
       double otherData[1000];
       //... etc
};

和一些方法：

BigStructure workWhenCopying(BigStructure bigStruct){
      // some work with a structure
      return bigStruct;
}

此方法说明了将参数传递给方法并按值返回它的情况，这意味着每次调用此方法时，都会将该方法的参数复制到内存中的另一个位置。这种复制需要时间，当你有更大的结构时，它会减慢你的程序运行时间，因此通过引用传递大结构会更有效。

void workWithReference(BigStructure & bigStruct){
     // do some work
}

在这种情况下，您不会复制整个数据结构，而只是传递该结构所在的内存地址。您也不需要 return 语句，因为对该结构对象的更改将在此方法之外可见。但是，如果您将 bigStruct 重新分配给新的内存位置，它将仅在本地方法中可见： workWithReference

我希望现在更清楚了；）