在 C++ 中從函式中返回多個值

Jinku Hu 2023年1月30日 2021年4月29日
  1. 使用 struct 從 C++ 中的函式返回多個值
  2. 在 C++ 中使用 std::pair 從一個函式返回多個值
  3. 在 C++ 中使用陣列從一個函式返回多個值
在 C++ 中從函式中返回多個值

本文將介紹如何從 C++ 函式中返回多個值的多種方法。

使用 struct 從 C++ 中的函式返回多個值

可以使用自定義的 struct 變數從函式返回多個值。即,我們演示一個示例,該示例實現了兩個資料成員結構以從函式中返回 int 對,該對在整數 vector 中搜尋最大值/最小值。注意,可以定義任何型別的 struct 來滿足他們的需求,並擴充套件資料成員的數量。在這種情況下,我們在 findMaxMin 函式作用域中宣告本地 struct 變數,然後按值將其返回到 main 例程。struct 變數也可以在 main 函式中初始化,並通過引用傳遞到 findMaxMin 以將結果值儲存在那裡。

#include <iostream>
#include <vector>

using std::cout; using std::cin;
using std::endl; using std::string;
using std::vector; using std::pair;

struct IntPair {
    int first, second;
} typedef IntPair;

IntPair findMaxMin(vector<int> &arr)
{
    IntPair ret;
    int max = arr[0];
    int min = arr[0];

    for (const auto &item : arr) {
        if (item > max)
            max = item;
        if (item < min)
            min = item;
    }

    ret.first = max;
    ret.second = min;
    return ret;
}

int main(){
    vector<int> array = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                          11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 };

    auto ret = findMaxMin(array);
    cout << "Maximum element is " << ret.first << ", Minimum - " << ret.second << endl;

    return EXIT_SUCCESS;
}

輸出:

Maximum element is 20, Minimum - 1

在 C++ 中使用 std::pair 從一個函式返回多個值

C++ 標準庫提供了 std::pair,它可以像一對一樣儲存兩個異質物件。因此,我們可以重新實現前面的示例,而無需將我們的自定義 struct 定義為 std::pair 已經內建了廣泛的功能。缺點之一是,如果我們不在其中儲存其他一些多元素結構,則只能返回兩個值。請注意,我們分別將 max/min 查詢演算法與 STL 交換-std::max_elementstd::min_element

#include <iostream>
#include <vector>

using std::cout; using std::cin;
using std::endl; using std::string;
using std::vector; using std::pair;

std::pair<int, int> findMaxMin2(vector<int> &arr)
{
    std::pair<int, int> ret;

    auto max = std::max_element(arr.begin(), arr.end());
    auto min = std::min_element(arr.begin(), arr.end());

    ret.first = arr.at(std::distance(arr.begin(), max));
    ret.second = arr.at(std::distance(arr.begin(), min));
    return ret;
}

int main(){
    vector<int> array = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                          11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 };

    auto ret = findMaxMin2(array);
    cout << "Maximum element is " << ret.first << ", Minimum - " << ret.second << endl;

    return EXIT_SUCCESS;
}

輸出:

Maximum element is 20, Minimum - 1

在 C++ 中使用陣列從一個函式返回多個值

另外,我們可以宣告一個 C 風格的陣列來儲存和從函式返回多個值。此方法為使用大量值提供了更直接的介面。在呼叫方函式中宣告陣列並將其地址傳遞給被呼叫方,效率更高。這樣,即使只使用一個指標也可以傳遞巨大的陣列,而不會增加開銷。

#include <iostream>
#include <vector>

using std::cout; using std::cin;
using std::endl; using std::string;
using std::vector; using std::pair;

int *findMaxMin2(vector<int> &arr, int ret[])
{
    auto max = std::max_element(arr.begin(), arr.end());
    auto min = std::min_element(arr.begin(), arr.end());

    ret[0] = arr.at(std::distance(arr.begin(), max));
    ret[1] = arr.at(std::distance(arr.begin(), min));

    return ret;
}

int main(){
    vector<int> array = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
                          11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 };
    int ret_array[2];

    auto ret = findMaxMin2(array, ret_array);
    cout << "Maximum element is " << ret[0] << ", Minimum - " << ret[1] << endl;

    return EXIT_SUCCESS;
}

輸出:

Maximum element is 20, Minimum - 1
Author: Jinku Hu
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Founder of DelftStack.com. Jinku has worked in the robotics and automotive industries for over 8 years. He sharpened his coding skills when he needed to do the automatic testing, data collection from remote servers and report creation from the endurance test. He is from an electrical/electronics engineering background but has expanded his interest to embedded electronics, embedded programming and front-/back-end programming.

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