从 C 函数返回多个值答案

【问题标题】：Returning multiple values from a C function从 C 函数返回多个值
【发布时间】：2009-07-06 18:49:51
【问题描述】：

重要提示：请参阅这个非常相关的问题：Return multiple values in C++。

我在寻找如何在 ANSI C 中做同样的事情？你会使用结构体还是传递函数中参数的地址？我追求极其高效（快速）的代码（时间和空间），即使以可读性为代价。

编辑：感谢所有答案。好吧，我想我应该解释一下：我正在写这本书，内容是针对特定领域的某个算法子集。我为自己设定了一个相当武断的目标，即为我所有的算法在网络上提供最有效的（时间和空间）实现，但以牺牲可读性和其他东西为代价。这部分是我（一般）问题的性质。

答案：我希望我能直截了当，从（可能）最快到更符合常识（所有这些都是先验的，即未经测试）：

将 outvalues 存储在全局对象中（我会假设类似 outvals[2]？），或者
将输出值作为参数传递给函数 (foo(int in, int *out1, int *out2))，或者
返回一个包含两个值的结构，或者
(3) 仅当值在语义上相关时。

这有意义吗？如果是这样，我认为 Jason 的回应是最接近的，尽管它们都提供了一些“谜题”。罗伯特的很好，但此时语义不是我所追求的（尽管他的建议得到了适当的注意）

谢谢大家。

【问题讨论】：

无情地编写您的代码和配置文件。我想您会发现 struct-vs-reference 的性能影响与您的其他实现相比如此微不足道，甚至不值得考虑。
这也是个好建议。谢谢。（顺便说一句，我确实对你投了赞成票，碰巧我正在寻求一个更实际的答案，仅此而已。）
在 C 中，使用“foo(int in, int &out1, int &out2)”的“答案 2”表示法没有意义 - 引用是在 C++ 中，而不是 C。
通常，一本书会受益于将清晰度作为首要目标，将空间和时间表现作为次要目标。你如何处理空间和时间之间的紧张关系——最节省空间的算法往往不是最节省时间的？如果你已经有两种算法，为什么不也提出一个清晰、简单、可靠的算法呢？（对 3 个选择的一个答案是因为选择太多。）
@Jonathan。评论 1) 已修复，谢谢。评论 2) 我并不是要粗鲁，但我并不是真的在寻求关于如何写论文或书籍的建议。没有写过长篇专着的人给出的建议通常倾向于“写你自己的小说”书籍给出的建议：“了解你的听众，保持清醒，晚上坐下来阅读”。 . 对于某些人来说，这些只是空洞的老生常谈。

标签： c data-structures

【解决方案1】：

当然，这两种方式都有效，但我会考虑语义（结构与参数引用）来决定哪种方式最好地将您的意图传达给程序员。

如果您返回的值紧密耦合，则可以将它们作为结构返回。但是，如果您只是创建 人工机制 以一起返回值（作为结构），那么您应该使用参数引用（即传递变量的地址）将值返回给调用函数。

【讨论】：

【解决方案2】：

正如尼尔所说，您需要自己判断。

为了避免传递任何东西的成本，请使用全局变量。下一个最好的是通过指针/引用传递的单个结构。之后是单独的指针/引用参数。

但是，如果您必须将数据打包到结构中，然后在调用后将其读回，则最好传递单独的参数。

如果您不确定，只需使用这两种方法编写一些快速测试代码，每个方法执行几十万次，然后为它们计时，看看哪种方法最好。

【讨论】：

【解决方案3】：

您已经描述了两种可能的解决方案以及您认为的性能限制。您从这里到哪里去真的取决于您 - 我们没有足够的信息来做出明智的判断。

【讨论】：

我明白了。刚开始C，想知道是否有更好的方法。你会说结构比替代方案更昂贵吗？
致编辑 - 更正时请确保自己的拼写。
@Dervin 这两个选项之间的性能可能没有太大差异，但这取决于您如何使用结构等，我们没有详细信息。如果性能如此重要（坦率地说，它很少如此重要），那么您必须执行自己的测量以找出最快的。
GMan，感谢教科书上的建议，但在我职业生涯的这个阶段，我可以向你保证，我可以同时担心这两个问题。 :)

【解决方案4】：

最容易阅读的应该是函数中传递的地址，而且速度也应该很快，弹出和推送很便宜：

void somefunction (int inval1, int inval2, int *outval1, int *outval2) {
   int x = inval1;
   int y = inval2;
// do some processing
   *outval1 = x;
   *outval2 = y;
   return;
}

【讨论】：

你的意思是 &outval1, int &outval2？

【解决方案5】：

我能想到的最快的问答方式是在全局对象上传递值，这样你就可以跳过堆栈操作，只是记住它不是线程安全的。

【讨论】：

不一定，如果需要将全局对象提取到缓存中。

【解决方案6】：

我认为当您返回一个结构指针时，您可能需要为此手动查找一些内存。参数列表中的地址在堆栈上分配，这样更快。

【讨论】：

【解决方案7】：

请记住，有时通过值传递参数并在返回时更新（或在堆栈上制作本地副本）比通过引用更快...这对于小型结构或少量参数和大量访问非常明显。

【讨论】：

【解决方案8】：

这在很大程度上取决于您的架构，以及您是否期望（或可以拥有）内联函数。我会先以最简单的方式编写代码，然后担心速度是否会成为代码中昂贵的部分。

【讨论】：

【解决方案9】：

我会将地址传递给结构。如果要返回的信息并不复杂，那么只需将地址传递给值也可以。

就个人而言，这真的归结为界面的混乱程度。

void SomeFunction( ReturnStruct* myReturnVals )
{
  // Fill in the values
}   

// Do some stuff    
ReturnStruct returnVals;
SomeFunction( &returnVals);    
// Do more stuff

【讨论】：

原谅我的无知，我还不太懂C。为什么返回结构的本地副本不好？
实际上，如果您没有指向函数内分配的内存，那也不错。我只是要删除该块以减少混乱。
@Soo Wei Tan - 不，你对函数内分配的内存是正确的（这很糟糕） - 你不需要删除它，这是关于训练以正确的方式。
我很高兴他删除了它。从 C 中的函数返回结构并没有什么不好。它实际上引起了混乱。

【解决方案10】：

在任何一种情况下，您都在传递引用，因此性能应该相似。如果函数有可能从未真正返回值，则可以使用“返回结构”选项避免 malloc 的成本，因为您只需返回 null。

我个人的偏好是返回一个动态分配（malloc'd）的结构。我避免在输出中使用函数参数，因为我认为从长远来看这会使代码更加混乱且难以维护。

【讨论】：

动态分配至少意味着内存泄漏的可能性。这意味着您的函数的用户必须更加小心。

【解决方案11】：

返回结构的本地副本是不好的，因为如果结构在函数内被声明为非静态，一旦退出函数，它就会变为 null 和 void。

对于所有建议参考的人，OP 确实说“C”，而 C 没有它们（参考）。

还有可爱的羽毛耶稣，我明天醒来可以不用在电视上看到任何关于翻牌之王的事情吗？

【讨论】：