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

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。

其他回答

而不是返回多个值,只返回其中一个,并在所需的函数中引用其他的eg:

int divide(int a,int b,int quo,int &rem)

对于返回两个值,我使用std::pair(通常是类型定义的)。您应该查看boost::tuple(在c++ 11及更新版本中,有std::tuple),以获得两个以上的返回结果。

随着c++ 17中结构化绑定的引入,返回std::tuple可能会成为可接受的标准。

为什么坚持使用具有多个返回值的函数?在OOP中,你可以使用一个类,它提供一个常规函数和一个单一的返回值,以及如下所示的任意数量的额外“返回值”。这样做的好处是调用者可以选择查看额外的数据成员,但并不要求必须这样做。对于复杂的数据库或网络调用,这是首选的方法,在这些调用中,如果发生错误,可能需要大量额外的返回信息。

为了回答您最初的问题,这个示例有一个返回商的方法,这是大多数调用者可能需要的,此外,在方法调用之后,您可以获得作为数据成员的余数。

class div{
   public:
      int remainder;

      int quotient(int dividend, int divisor){
         remainder = ...;
         return ...;
      }
};

如果你通过引用函数返回一个值,编译器不能存储在寄存器当调用其他函数,因为从理论上讲,第一个函数可以保存变量的地址传递给它的全局变量,和任何subsecuently称为功能可能改变它,所以编译器会有(1)将值从寄存器保存到内存之前调用其他函数和(2)重读的时候需要从内存后再任何这样的调用。

如果通过引用返回,程序的优化将受到影响

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。