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

我们可以这样声明函数,它返回一个用户定义的结构类型变量或指向它的指针。通过结构的属性,我们知道C语言中的结构可以保存多个不对称类型的值(即一个int变量,四个char变量,两个float变量等等)。

其他回答

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 ...;
      }
};

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)

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。

std::pair<int, int> divide(int dividend, int divisor)
{
   // :
   return std::make_pair(quotient, remainder);
}

std::pair<int, int> answer = divide(5,2);
 // answer.first == quotient
 // answer.second == remainder

Std::pair本质上是你的结构解决方案,但是已经为你定义好了,并且可以适应任何两种数据类型。