如何从 C++ 函数返回多个值？答案

【问题标题】：How to return more than one value from a C++ function?如何从 C++ 函数返回多个值？
【发布时间】：2011-09-07 10:29:30
【问题描述】：

如果我可以从一个函数返回多个值，我很感兴趣。例如考虑这样一个函数：扩展欧几里得算法。基本步骤是这样描述的输入是非负整数 a 和 b；输出是一个三元组 (d,i,j)，使得 d=gcd(a,b)=i*a+j*b。为了澄清我的问题的目标，我将编写一个简短的递归代码：

 if (b==0)  return (a,1,0)
      q=a mod b;

让 r 满足 a=r*b+q;

(d,k,l)=extendedeuclidean(b,q);
  return (d,l,k-l*r);

如何返回一个三元组？

【问题讨论】：

下次考虑使用标点符号。这很难阅读。

标签： c++ number-theory

【解决方案1】：

您可以从您的三元组中创建一个std::tuple 或boost::tuple（如果您不使用 C++0x）并将其返回。

【讨论】：

【解决方案2】：

根据 Tony The Tiger 的建议，您可以使用 tuple。它包含在 C++11 标准中，并且新的编译器已经支持它。它也在boost 中实现。对于我的 ibm xlC 编译器元组在 std::tr1 命名空间中（在 MSVC10 中尝试过——它在 std 命名空间中）。

#include <cstdio>
#include <tuple>

// for MSVC
using namespace std;

// for xlC 
//using namespace std::tr1;

// for boost
// using namespace boost;

typedef tuple<int, float, char> MyTuple;
MyTuple f() {
    return MyTuple(1, 2.0f, '3');
}

int main() {
    MyTuple t = f();
    printf("%i, %f, %c\n", get<0>(t), get<1>(t), get<2>(t));
}

TR1 的 xlC 编译：

xlC -D__IBMCPP_TR1__ file.cpp

用于 boost 的 xlC 编译：

xlC file.cpp -I/path/to/boost/root

【讨论】：

【解决方案3】：

只需创建一个适当的数据结构来保存这三个值并返回它。

struct extmod_t {
    int d;
    int i;
    int j
    extmod_t(int d, int i, int j) : d(d), i(i), j(j) { }
};

…

extmod_t result = extendedeuclidean(b, q);
return extmod_t(result.d, l, k - l * r);

【讨论】：

只有一个问题，当递归调用函数时怎么办？
@user466534 你什么意思？递归不需要特殊处理。

【解决方案4】：

要么创建一个封装三元组的类，然后返回这个类的实例，要么使用3个引用参数。

【讨论】：

–1 用于引用参数。这是对参数的可怕滥用，完全没有必要，并且使函数使用起来不太方便。
@Konrad 只有在调用者已经准备好使用该对象的情况下才使用起来不太方便。如果其余代码使用独立字段，那么“解包”返回的对象实际上可能比直接通过引用传递字段更难看。

【解决方案5】：

我通常发现当我需要从一个函数中返回两个参数时，使用STLstd::pair很有用。

您总是可以将这些对堆叠在一起（例如std::pair <int, std::pair <int, int> >）并使用 typedef-s 或定义来帮助您自己使其更易于访问，但是当我尝试这样做时，我的代码最终会变得混乱且不实用- 使用。

但是，对于两个以上的参数，我建议您使用特定的数据结构来保存您需要的信息（如果您要返回多个值，那么它们很可能以某种方式在逻辑上紧密相连，并且您最终可能会使用同样的结构）。

例如我需要一个函数来返回线的斜率（1 个参数），这很好。然后我需要扩展它以返回线的参数表示的两个参数（y = k*x + l）。两个参数，还是可以的。然后我记得这条线可以是垂直的，我应该添加另一个参数来表示（那时没有参数表示）......此时，尝试使用现有数据类型变得太复杂了，所以我输入了我的自己的 Line 结构，后来在我的项目中使用了相同的结构。

【讨论】：