从c++函数中返回多个值的首选方法是什么?例如，假设有一个函数对两个整数进行除法并同时返回商和余数。我经常看到的一种方法是使用引用形参:
void divide(int dividend, int divisor, int& quotient, int& remainder);
一种变体是返回一个值，并通过引用形参传递另一个值:
int divide(int dividend, int divisor, int& remainder);
另一种方法是声明一个结构体来包含所有的结果并返回:
struct divide_result {
int quotient;
int remainder;
};
divide_result divide(int dividend, int divisor);
这些方法中是否有一种通常是首选的，还是有其他的建议?
编辑:在实际代码中，可能会有两个以上的结果。它们也可能是不同类型的。
当前回答
这完全取决于实际函数和多个值的含义，以及它们的大小:
如果它们像分数的例子一样相关，那么我会使用结构体或类实例。 如果它们不是真正相关的，并且不能被分组到一个类/结构中，那么也许你应该将你的方法重构为两个。 根据所返回值在内存中的大小，您可能希望返回指向类实例或结构的指针，或者使用引用形参。
其他回答
c++ 17，使用std::make_tuple，结构化绑定和尽可能多的auto:
#include <tuple>
#include <string>
#include <cstring>
auto func() {
// ...
return std::make_tuple(1, 2.2, std::string("str"), "cstr");
}
int main() {
auto [i, f, s, cs] = func();
return i + f + s.length() + strlen(cs);
}
使用-O1完全优化:https://godbolt.org/z/133rT9Pcq -O3只需要优化std::string: https://godbolt.org/z/Mqbez73Kf
在这里:https://godbolt.org/z/WWKvE3osv，您可以看到GCC将所有返回值打包在一个内存块中(rdi+N)， pod样式，证明没有性能损失。
在这里，我正在编写一个程序，在c++中返回多个值(超过两个值)。此程序在c++14 (g++ 4.9.2)中可执行。程序就像计算器。
# include <tuple>
# include <iostream>
using namespace std;
tuple < int,int,int,int,int > cal(int n1, int n2)
{
return make_tuple(n1/n2,n1%n2,n1+n2,n1-n2,n1*n2);
}
int main()
{
int qut,rer,add,sub,mul,a,b;
cin>>a>>b;
tie(qut,rer,add,sub,mul)=cal(a,b);
cout << "quotient= "<<qut<<endl;
cout << "remainder= "<<rer<<endl;
cout << "addition= "<<add<<endl;
cout << "subtraction= "<<sub<<endl;
cout << "multiplication= "<<mul<<endl;
return 0;
}
因此，您可以清楚地理解，通过这种方式，您可以从一个函数返回多个值。使用std::pair只能返回2个值，而std::tuple可以返回两个以上的值。
这里是关于这个主题的“核心指南”(由Bjarne Stroustrup和Herb Sutter撰写)的链接。
https://isocpp.github.io/CppCoreGuidelines/CppCoreGuidelines#Rf-out-multi
部分报价:
F.21:要返回多个“out”值，最好返回一个结构体或元组 原因返回值是作为“仅输出”值自记录的。注意，根据使用元组(包括pair)的惯例，c++确实有多个返回值，可能在调用点使用额外方便的tie或结构化绑定(c++ 17)。首选使用有返回值语义的命名结构。否则，无名元组在泛型代码中很有用。
替代方案包括数组、生成器和控制反转，但在这里不适用。
有些(例如微软在历史上的Win32)倾向于使用引用参数来简化，因为它很清楚由谁分配以及它在堆栈上的外观，减少了结构的扩散，并允许成功的单独返回值。
“纯”程序员更喜欢结构体，假设它是函数值(就像这里的情况一样)，而不是函数偶然接触的东西。如果您有一个更复杂的过程，或者带有状态的东西，您可能会使用引用(假设您有不使用类的理由)。
在c++ 17中，你还可以返回一个或多个不可移动/不可复制的值(在某些情况下)。通过新的有保证的返回值优化，可以返回不可移动的类型，并且可以很好地与聚合和模板化构造函数组合在一起。
template<typename T1,typename T2,typename T3>
struct many {
T1 a;
T2 b;
T3 c;
};
// guide:
template<class T1, class T2, class T3>
many(T1, T2, T3) -> many<T1, T2, T3>;
auto f(){ return many{string(),5.7, unmovable()}; };
int main(){
// in place construct x,y,z with a string, 5.7 and unmovable.
auto [x,y,z] = f();
}
这样做的好处是，它保证不会引起任何复制或移动。你也可以让这个例子有很多可变结构。更多的细节:
返回c++ 17可变变量模板“构造推导指南”的可变变量聚合(struct)和语法
