在 C++ 中从函数中返回多个值

Jinku Hu 2023年1月30日 2021年4月29日
  1. 使用 struct 从 C++ 中的函数返回多个值
  2. 在 C++ 中使用 std::pair 从一个函数返回多个值
  3. 在 C++ 中使用数组从一个函数返回多个值
在 C++ 中从函数中返回多个值

本文将介绍如何从 C++ 函数中返回多个值的多种方法。

使用 struct 从 C++ 中的函数返回多个值

可以使用自定义的 struct 变量从函数返回多个值。即,我们演示一个示例,该示例实现了两个数据成员结构以从函数中返回 int 对,该对在整数 vector 中搜索最大值/最小值。注意,可以定义任何类型的 struct 来满足他们的需求,并扩展数据成员的数量。在这种情况下,我们在 findMaxMin 函数作用域中声明本地 struct 变量,然后按值将其返回到 main 例程。struct 变量也可以在 main 函数中初始化,并通过引用传递到 findMaxMin 以将结果值存储在那里。

#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;
}

输出:

Maximum element is 20, Minimum - 1

在 C++ 中使用 std::pair 从一个函数返回多个值

C++ 标准库提供了 std::pair,它可以像一对一样存储两个异质对象。因此,我们可以重新实现前面的示例,而无需将我们的自定义 struct 定义为 std::pair 已经内置了广泛的功能。缺点之一是,如果我们不在其中存储其他一些多元素结构,则只能返回两个值。请注意,我们分别将 max/min 查找算法与 STL 交换-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;
}

输出:

Maximum element is 20, Minimum - 1

在 C++ 中使用数组从一个函数返回多个值

另外,我们可以声明一个 C 风格的数组来存储和从函数返回多个值。此方法为使用大量值提供了更直接的界面。在调用方函数中声明数组并将其地址传递给被调用方,效率更高。这样,即使只使用一个指针也可以传递巨大的数组,而不会增加开销。

#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;
}

输出:

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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